【事件の表示】
　特許第２８４２８９２号「薄膜トランジスタとその製造方法ならびにそれを用いたマトリクス回路基板と画像表示装置」の請求項１ないし６に係る特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結　論】
　訂正を認める。
　特許第２８４２８９２号の請求項１ないし３に係る特許を維持する。
【理　由】
（１）手続きの経緯
　本件特許第２８４２８９２号の請求項１乃至６に係る発明についての出願は、平成１年７月４日になされ、平成１０年１０月２３日にその特許の設定登録がなされ、その後、シャープ株式会社より特許異議の申立てがなされ、平成１２年５月２９日付けで取消理由通知がなされ、その指定期間内である平成１２年８月４日に訂正請求がなされ、平成１３年５月３１日付けで取消理由通知（起案日　平成１３年５月２４日）が手交され、同日付けで平成１２年８月４日付けの訂正請求が取り下げられるとともに再度訂正請求がなされたものである。
（２）訂正の適否についての判断
ア．訂正の内容
＊訂正事項ａ
　特許請求の範囲の請求項１、請求項５及び請求項６を削除する。
＊訂正事項ｂ
　特許請求の範囲の請求項２を独立請求項として新請求項１とする。
＊訂正事項ｃ
　新請求項１における「前記その他の配線電極」を「前記その他の配線及び電極」と訂正する。
＊訂正事項ｄ
　新請求項１における「前記ゲート絶縁膜を、その表面から深さ方向の前記基板側に向かって離れるに従って実質的にエッチング速度が漸次小さくなるゲート絶縁膜で構成し、」を「前記ゲート絶縁膜を、前記半導体膜パターンに接触する側のその表面から深さ方向の前記ゲート電極または前記絶縁性基板側に向かって離れるに従って実質的にエッチング速度が漸次小さくなるゲート絶縁膜で構成し、」と訂正する。
＊訂正事項ｅ
　新請求項１における「上記ゲート絶縁膜をシリコン系絶縁薄膜で構成する」を「前記ゲート絶縁膜をシリコンと窒素を含むシリコン系絶縁薄膜で構成する」と訂正する。
＊訂正事項ｆ
　新請求項１における「水素の場合は絶縁膜の表面側の含有量が大きく深さ方向に漸次小さくなる濃度勾配を有し、酸素の場合は絶縁膜の表面側の含有量が小さく深さ方向に漸次大きくなる濃度勾配を有してなる」を「水素の場合は前記ゲート絶縁膜の前記半導体パターンに接触する表面側の含有量が大きく該表面側から深さ方向に前記ゲート電極または前記絶縁性基板に接触する側に向かって漸次小さくなる濃度勾配を有し、酸素の場合は前記ゲート絶縁膜の前記半導体パターンに接触する表面側の含有量が小さく該表面側から深さ方向に前記ゲート電極または前記絶縁性基板に接触する側に向かって漸次大きくなる濃度勾配を有してなる」と訂正する。
＊訂正事項ｇ
　特許請求の範囲の請求項３を独立請求項として新請求項２とする。
＊訂正事項ｈ
　新請求項２における「前記その他の配線電極」を「前記その他の配線及び電極」と訂正する。
＊訂正事項ｉ
　新請求項２における「前記ゲート絶縁膜を、その表面から深さ方向の前記基板側に向かって離れるに従って実質的にエッチング速度が漸次小さくなるゲート絶縁膜で構成し、」を「前記ゲート絶縁膜を、前記半導体膜パターンに接触する側のその表面から深さ方向の前記ゲート電極または前記絶縁性基板側に向かって離れるに従って実質的にエッチング速度が漸次小さくなるゲート絶縁膜で構成し、」と訂正する。
＊訂正事項ｊ
　新請求項２における「上記ゲート絶縁膜をエッチング速度の異なる多層膜構造とする」を「前記ゲート絶縁膜がシリコンと窒素を含むシリコン系絶縁薄膜であって、かつエッチング速度の異なる多層膜構造とする」と訂正する。
＊訂正事項ｋ
　新請求項２における「上記半導体パターンに接触する最外部の絶縁薄膜をエッチング速度の大な薄膜で、内部深さ方向の基板側に遠ざかるにつれ漸次エッチング速度の小な薄膜で積層構成してなる」を「前記半導体パターンに接触する前記多層膜の最外部の絶縁薄膜をエッチング速度の大きな薄膜であって前記多層膜の最外部の絶縁薄膜をエッチング速度の大きな薄膜であって前記絶縁薄膜中に含まれる水素含有量が大きくもしくは酸素含有量が小さくしてなり、かつ前記最外部から前記ゲート絶縁膜の内部深さ方向の前記ゲート電極または前記絶縁性基板側に接触する側に向かって遠ざかるにつれ漸次エッチング速度の小さな薄膜であって前記絶縁膜中に含まれる水素含有量が小さくもしくは酸素含有量が大きくしてなる薄膜で積層構成してなる」と訂正する。
＊訂正事項ｌ
　特許請求の範囲の請求項４を新請求項３とするとともに、同項における「請求項１、２もしくは３記載の」を「請求項１または２記載の」と訂正する。
＊訂正事項ｍ
　新請求項３における「絶縁基板上にゲート電極とその他の配線電極とを有してなる」を「絶縁性基板上にゲート電極とその他の配線及び電極とを有してなる」と訂正する。
＊訂正事項ｎ
　新請求項３における「電極群を覆うようにゲート絶縁膜を形成する」を「電極群を覆うようにシリコンと窒素を含むシリコン系ゲート絶縁膜を形成する」と訂正する。
＊訂正事項ｏ
　新請求項３における「エッチング速度の小さい薄膜から大きい薄膜の順に直列に配置された」を「エッチング速度の小さい薄膜であって前記ゲート絶縁膜中に含まれる水素含有量の小さいもしくは酸素含有量の大きい薄膜からエッチング速度の大きい薄膜であって前記ゲート絶縁膜中に含まれる水素含有量の大きいもしくは酸素含有量の小さい薄膜の順に直列に配置された」と訂正する。
＊訂正事項ｐ
　特許明細書５頁４行乃至６行（本件特許公報の２頁第３欄３５行乃至３８行）「並びにそれを用いたアクティブマトリクス回路基板と画像表示装置」、同明細書７頁８行乃至１１行（本件特許公報の２頁第４欄２３行乃至２９行）「第３の目的は、・・・画像表示装置を、」及び同明細書１１頁４行乃至１２頁５行（本件特許公報の３頁第５欄４２行乃至第６欄９行）「上記第３の目的は、・・・と電気的に接続する。」を削除する。
イ．訂正の目的の適否、新規事項の有無及び拡張・変更の存否
　上記訂正事項ａは、特許請求の範囲の請求項１、請求項５及び請求項６を削除するものであるから、
特許請求の範囲の減縮に当たる。
　上記訂正事項ｂ、ｇ、ｌは、特許請求の範囲の請求項１の削除に伴う訂正であり、明りょうでない記載の釈明を目的としたものである。
　上記訂正事項ｃ、ｈ、ｍは、「その他の配線電極」を「その他の配線及び電極」と、より明確に訂正するものであるから、明りょうでない記載の釈明を目的としたものであって、当該訂正は、願書に添付した明細書に記載した事項の範囲内のものであり、実質上特許請求の範囲を拡張し又は変更するものではない。
　上記訂正事項ｄ、ｆ、ｉ、ｋ、ｏは、基板及び半導体パターンとの関係における、ゲート絶縁膜のエッチング特性或いはゲート絶縁膜の材質を限定するものであるから、特許請求の範囲の減縮に該当し、当該訂正は、願書に添付した明細書に記載した事項の範囲内のものであり、実質上特許請求の範囲を拡張し又は変更するものではない。
　上記訂正事項ｅ、ｊ、ｎは、シリコン系ゲート絶縁膜或いはゲート絶縁膜がシリコンと窒素を含むシリコン系ゲート絶縁膜であることを限定するものであるから、特許請求の範囲の減縮に該当し、当該訂正は、願書に添付した明細書に記載した事項の範囲内のものであり、実質上特許請求の範囲を拡張し又は変更するものではない。
　また、上記訂正事項ｐは、請求項４及び５が削除されたことに伴い特許請求の範囲の記載と発明の詳細な説明の記載との整合を図るための訂正であって、明りょうでない記載の釈明を目的としたものであり、願書に添付した明細書に記載した事項の範囲内のものであり、実質上特許請求の範囲を拡張し又は変更するものではない。
ウ．独立特許要件の判断
［取消理由］
　平成１２年５月２９日付けの取消理由通知の概要は次のとおりである。
１．第２９条第２項違反について
  下記刊行物１には、特許異議申立書第１０枚目２１行〜第１１枚目２０行に記載の発明が記載されている。
　また下記刊行物２には、特許異議申立書第１１枚目２２行〜第１２枚目５行に記載の発明が記載されている。
  そして、本件の請求項１、３、５、６に係る特許は、特許異議申立書第１２枚目７行〜第１４枚目２１行に記載の理由により、当業者であれば容易に発明をすることができたものと認められる。
　よって本件特許は、特許法第２９条第２項の規定に違反してなされたものである。
                            記
　刊行物１：特開平１−４０８１７号公報
　刊行物２：特開平１−１３３３７０号公報
２．第３６条第３、４項違反について
（１）本件特許請求の範囲の請求項１乃至６には、特許異議申立書第８枚目７行〜第１０枚目９行に記載の不備がある。
（２）本件特許明細書には、特許異議申立書第１４枚目２７行〜第１６枚目２０行に記載の不備がある。
　よって本件特許は、特許法第３６条第３、４項の規定に違反してなされたものである。
［取消理由についての検討］
（第３６条第３、４項違反について）
　特許異議申立書第８枚目１２行〜１５行について、本件第２図の「端子」第３図の「ドレインバスラインとドレイン端子」が「その他の配線」に当たるからその他の配線の存在は明りょうである。　また特許異議申立書第８枚目１６行〜２０行について、「前記その他の配線電極」は、「前記その他の配線及び電極」と訂正されたことにより、「前記」の意味は明りょうとなっている。
　特許異議申立書第８枚目２１行〜第９枚目２０行の点についても、請求項５及び請求項６が削除されたことにより、記載不備は解消している。
　特許異議申立書第９枚目２１行〜２７行の点についても、訂正により、ゲート絶縁膜について「半導体膜パターンに接触する側のその表面から深さ方向の前記ゲート電極または前記絶縁性基板側に向かって離れるに従って実質的にエッチング速度が漸次小さくなる」ことが明記され記載不備は解消している。
　次に、特許異議申立書第９枚目２８行〜第１０枚目３行及び特許異議申立書第１４枚目２７行〜第１６枚目２０行において、「ゲート絶縁膜に設けられた開孔部の壁面に段差もしくは傾斜部を設けて前記開孔部壁面の傾斜を実質的に緩やかにしてなる」旨の記載の「傾斜を実質的に緩やかにして」について用語の意味を明細書からは一切読み取ることができず、また本件特許発明の基本とする課題が解決されてないとする点について検討する。
　本件特許明細書１８頁９行乃至１９頁１行（本件特許公報８欄１９行乃至２９行）には、第３図に関連して「その結果、エッチングが完了した（Ｃ）工程においては、ゲート絶縁膜３のエッチング段差は順テーパで緩やかなものとなる。このため、ゲート絶縁膜３のエッチング段差におけるドレインバスライン９とドレイン端子９′との接続を完全なものとすることができる。例えば、ドレインバスライン９の配線幅が１０μｍ、配線を構成する薄膜の膜厚がシリコン窒化膜の膜厚とほぼ同じであり、シリコン窒化膜のエッチング段差が急峻で直角になっている場合には、配線抵抗が１０ｋΩ以上になることも多く、時には断線する。このような問題が本発明の適用により解決されるのである。」と記載されている。
　そして上記の記載を参酌すれば、本件発明における「傾斜を実質的に緩やかにして」の意味は、「ゲート絶縁膜と同程度の膜厚を有する薄膜を傾斜部に対して被覆した場合、傾斜部全体が急峻な場合に比較して明らかにその薄膜が断線もしくは高抵抗の接続状態を示さないような状態」であると理解される。
したがって、「傾斜を実質的に緩やかにして」について用語の意味を明細書から読み取ることができ、また本件特許発明の基本とする課題が解決されており産業上利用することができるものであるから、本件特許明細書には、記載不備はない。
（第２９条第２項違反について）
（本件発明）
　取消理由に係る請求項１、３、５及び６のうち請求項１、５及び６に係る発明は訂正により削除されているから、取消理由に係る請求項３である新請求項２について判断する。
　訂正明細書の請求項２に係る発明は、その特許請求の範囲の第２項に記載された次のとおりのものである。
「絶縁性基板上に、それぞれ離間して設けられたゲート電極とその他の配線及び電極とを有してなる電極群と、前記電極群を覆うように形成されたゲート絶縁膜と、少なくとも前記ゲート電極上の前記ゲート絶縁膜上に位置するように配設された半導体膜パターンと、前記半導体膜パターンの両端に少なくとも前記ゲート電極と重なり部をもって配設されたドレイン電極およびソース電極と前記ドレイン電極およびソース電極の少なくとも一方と前記その他の配線及び電極とを前記ゲート絶縁膜に設けられた開孔部を通して電気的に接続された配線導体もしくは前記ドレイン電極およびソース電極の少なくとも一方と電気的に接続されかつ前記ゲート絶縁膜に設けられたエッチング段差上に存在する配線導体とを有してなる薄膜トランジスタにおいて、前記ゲート絶縁膜を、前記半導体膜パターンに接触する側のその表面から深さ方向の前記ゲート電極または前記絶縁性基板側に向かって離れるに従って実質的にエッチング速度が漸次小さくなるゲート絶縁膜で構成し、前記ゲート絶縁膜に設けられた開孔部の壁面に段差もしくは傾斜部を設けて前記開孔部壁面の傾斜を実質的に緩やかにしてなり、前記ゲート絶縁膜がシリコンと窒素を含むシリコン系絶縁薄膜であって、かつエッチング速度の異なる多層膜構造とすると共に、前記半導体パターンに接触する前記多層膜の最外部の絶縁薄膜をエッチング速度の大きな薄膜であって前記絶縁薄膜中に含まれる水素含有量が大きくもしくは酸素含有量が小さくしてなり、かつ前記最外部から前記ゲート絶縁膜の内部深さ方向の前記ゲート電極または前記絶縁性基板側に接触する側に向かって遠ざかるにつれ漸次エッチング速度の小さな薄膜であって前記絶縁膜中に含まれる水素含有量が小さくもしくは酸素含有量が大きくしてなる薄膜で積層構成してなる薄膜トランジスタ。」（以下、「本件第２発明」という。）
（引用例）
　訂正明細書の本件発明に対して、当審が平成１２年５月２９日付けの取消理由で引用した特開平１−４０８１７号公報（以下、「刊行物１」という。）は、アクティブマトリクス基板に関するものであり、刊行物１には、絶縁性基板上に、ゲート電極及び表示画素電極と、これらを覆うゲート絶縁膜と、記ゲート電極上の前記ゲート絶縁膜上に位置するように配設された半導体膜と、前記半導体膜の両側に前記ゲート電極と重なり部をもって配設されたドレイン電極およびソース電極と、前記ソース電極と前記表示画素電極とを前記ゲート絶縁膜に設けられた開孔部を通して電気的に接続された配線導体を有してなる薄膜トランジスタが開示されている。（第１図参照）
　また、前記ゲート絶縁膜を２層とし、これらの膜の材質が異なる場合には、上側の絶縁膜の端面の傾斜よりも下側の絶縁膜の端面の傾斜を緩やかにすることによって、より断線が生じにくくなることが開示されている。（３頁左下欄１０行目〜右下欄２行目参照）
　また、前記ゲート絶縁膜の傾斜エッチングを行うためには、それらの膜のエッチングレートの差を利用すれば良いことが開示されている。（３頁右下欄１１行目〜１４行目参照）
　また、前記ゲート絶縁膜の端面に傾斜を設けることが開示されており、該傾斜角を４５°よりも緩くすること、及び傾斜面の傾きを１：１〜１：１０とすることが開示されており、これによって、薄膜トランジスタの電極と表示画素電極との導電接続部の絶縁膜の端面を傾斜面とすることにより、電極のステップカバレッジ性を良くし、導電接続部での断線を生じにくくさせることができる、という効果を奏することが開示されている。（３頁左下欄６行目〜９行目、及び右下欄１５行目〜１９行目参照）
　同じく引用した特開平１−１３３３７０号公報（以下、「刊行物２」という。）は、薄膜半導体装置の製造方法に関するもので、刊行物２には、エッチングレートを上層から下層へ順次小さくなるように、上層を窒化シリコン膜４、下層をＴａ２Ｏ５膜１３とした二層のゲート絶縁膜を用いた薄膜トランジスタと、該ゲート絶縁膜をエッチングして得られたエッチング段差を介してゲ−ト金属とソース・ドレイン配線６とが接続され、且つ前記エツチング段差がすり鉢状に形成されたゲート金属取出し部の構造が開示されている。（第３、４図及び３頁右上欄第９行目〜右下欄１４行目参照）
（対比・判断）
　本件第２発明と刊行物１、２に記載された発明とを対比すると、刊行物１、２には本件第２発明の構成要件である、絶縁性基板上に、それぞれ離間して設けられたゲート電極とその他の配線及び電極とを有してなる電極群と、前記電極群を覆うように形成されたゲート絶縁膜を有する薄膜トランジスタにおいて、「前記ゲート絶縁膜がシリコンと窒素を含むシリコン系絶縁薄膜であって、かつエッチング速度の異なる多層膜構造とすると共に、前記半導体パターンに接触する前記多層膜の最外部の絶縁薄膜をエッチング速度の大きな薄膜であって前記絶縁薄膜中に含まれる水素含有量が大きくもしくは酸素含有量が小さくしてなり、かつ前記最外部から前記ゲート絶縁膜の内部深さ方向の前記ゲート電極または前記絶縁性基板側に接触する側に向かって遠ざかるにつれ漸次エッチング速度の小さな薄膜であって前記絶縁膜中に含まれる水素含有量が小さくもしくは酸素含有量が大きくしてなる薄膜で積層構成してなる」点については記載も示唆も無い。
　しかも本件第２発明は、上記の構成をとることにより「ゲート絶縁膜の傾斜エッチングが可能になり、ゲート絶縁膜のエッチング段差を通しての接続の信頼性が増すことやゲート絶縁膜のエッチング段差による配線の抵抗増加や断線事故を防止できる」という明細書記載の作用効果を奏するものである。
　よって、本件第２発明は、刊行物１及び２に記載された発明に基いて当業者が容易に発明をすることができたものと認めることはできない。
　なお訂正明細書の請求項１に係る発明（以下、「本件第１発明」という。）及び請求項３に係る発明（以下、「本件第３発明」という。）は、取消理由に係る特許法第２９条第２項規定違反の対象とはなっておらず、しかも訂正前の請求項２及び４を更に減縮するものであるから、独立特許要件については問題がない。
エ．むすび
　以上のとおりであるから、上記訂正請求は、特許法第１２０条の４第２項及び同条第３項で準用する特許法第１２６条第２項乃至第４項の規定に適合するので、当該訂正を認める。
（３）特許異議申立てについての判断
ア．申立ての理由の概要
　申立人は、証拠として、甲第１号証（刊行物１に相当）及び甲第２号証（刊行物２に相当）を提示し、本件請求項１、３、５及び６に係る発明は、甲第１号証及び甲第２号証に記載された発明に基いて当業者が容易に発明をすることができたから、本件請求項１、３、５及び６に係る発明についての特許は、特許法第２９条第２項の規定に違反してなされたものである旨主張している。
　また、本件特許明細書には記載不備があり、特許法第３６条第３項又は第４項の規定に違反してなされたものであり、更に本件請求項１乃至６に係る発明は、未完成であり産業上利用することができる発明ではないから、特許法第２９条第１項柱書きの規定に違反してなされたものであり、特許を取り消すべきである旨主張している。
イ．特許法第３６条第３項又は第４項違反について
　特許異議申立人が特許異議申立書第８枚目７行〜第１０枚目９行で主張する記載不備の点については、前記独立特許要件の取消理由についての検討の項で検討したように、本件特許明細書には記載不備はない。
ウ．特許法第２９条第１項柱書き違反について
  本件各発明は、薄膜トランジスタ及びその製造方法に関するものであり、訂正明細書の記載を参酌すれば未完成であり産業上利用することができない発明であるとすることはできない。
　なお特許異議申立書第１４枚目２７行〜第１６枚目２０行で主張の記載不備については、前記独立特許要件の取消理由についての検討の項で検討したとおり、本件特許明細書には記載不備はない。
エ．特許法第２９条第２項違反について
（本件発明）
　異議申立に係る請求項１、３、５及び６のうち請求項１、５及び６に係る発明は訂正により削除されているので、異議申立に係る請求項３に対応する本件第２発明について判断する。
　訂正明細書の本件第２発明は、特許請求の範囲の新請求項２に記載されたとおりのものである。
（引用例）
　異議申立人が提出した甲第１、２号証は（２）ウで検討した刊行物１、２にそれぞれ相当するから、甲第１、２号証には、（２）ウで検討したとおりの発明が記載されている。
（対比・判断）
　甲第１、２号証は（２）ウで検討した刊行物１、２に相当するから、本件第２発明は（２）ウで検討したと同様の理由により、甲第１及び第２号証に記載された発明に基いて当業者が容易に発明をすることができたものと認めることはできない。
　また、他に本件第１乃至第３発明についての特許を取り消すべき理由を発見しない。
　よって、結論のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１３年６月５日（２００１．６．５）
【訂正の要旨】
訂正の要旨
＊訂正事項ａ
　特許請求の範囲の減縮を目的として、特許請求の範囲の請求項１、請求項５及び請求項６を削除する。
＊訂正事項ｂ
　明りょうでない記載の釈明を目的として、特許請求の範囲の請求項２を独立請求項として新請求項１とする。
＊訂正事項ｃ
　明りょうでない記載の釈明を目的として、新請求項１における「前記その他の配線電極」を「前記その他の配線及び電極」と訂正する。
＊訂正事項ｄ
　特許請求の範囲の減縮を目的として、新請求項１における「前記ゲート絶縁膜を、その表面から深さ方向の前記基板側に向かって離れるに従って実質的にエッチング速度が漸次小さくなるゲート絶縁膜で構成し、」を「前記ゲート絶縁膜を、前記半導体膜パターンに接触する側のその表面から深さ方向の前記ゲート電極または前記絶縁性基板側に向かって離れるに従って実質的にエッチング速度が漸次小さくなるゲート絶縁膜で構成し、」と訂正する。
＊訂正事項ｅ
　特許請求の範囲の減縮を目的として、新請求項１における「上記ゲート絶縁膜をシリコン系絶縁薄膜で構成する」を「前記ゲート絶縁膜をシリコンと窒素を含むシリコン系絶縁薄膜で構成する」と訂正する。
＊訂正事項ｆ
　特許請求の範囲の減縮を目的として、新請求項１における「水素の場合は絶縁膜の表面側の含有量が大きく深さ方向に漸次小さくなる濃度勾配を有し、酸素の場合は絶縁膜の表面側の含有量が小さく深さ方向に漸次大きくなる濃度勾配を有してなる」を「水素の場合は前記ゲート絶縁膜の前記半導体パターンに接触する表面側の含有量が大きく該表面側から深さ方向に前記ゲート電極または前記絶縁性基板に接触する側に向かって漸次小さくなる濃度勾配を有し、酸素の場合は前記ゲート絶縁膜の前記半導体パターンに接触する表面側の含有量が小さく該表面側から深さ方向に前記ゲート電極または前記絶縁性基板に接触する側に向かって漸次大きくなる濃度勾配を有してなる」と訂正する。
＊訂正事項ｇ
　明りょうでない記載の釈明を目的として、特許請求の範囲の請求項３を独立請求項として新請求項２とする。
＊訂正事項ｈ
　明りょうでない記載の釈明を目的として、新請求項２における「前記その他の配線電極」を「前記その他の配線及び電極」と訂正する。
＊訂正事項ｉ
　特許請求の範囲の減縮を目的として、新請求項２における「前記ゲート絶縁膜を、その表面から深さ方向の前記基板側に向かって離れるに従って実質的にエッチング速度が漸次小さくなるゲート絶縁膜で構成し、」を「前記ゲート絶縁膜を、前記半導体膜パターンに接触する側のその表面から深さ方向の前記ゲート電極または前記絶縁性基板側に向かって離れるに従って実質的にエッチング速度が漸次小さくなるゲート絶縁膜で構成し、」と訂正する。
＊訂正事項ｊ
　特許請求の範囲の減縮を目的として、新請求項２における「上記ゲート絶縁膜をエッチング速度の異なる多層膜構造とする」を「前記ゲート絶縁膜がシリコンと窒素を含むシリコン系絶縁薄膜であって、かつエッチング速度の異なる多層膜構造とする」と訂正する。
＊訂正事項ｋ
　特許請求の範囲の減縮を目的として、新請求項２における「上記半導体パターンに接触する最外部の絶縁薄膜をエッチング速度の大な薄膜で、内部深さ方向の基板側に遠ざかるにつれ漸次エッチング速度の小な薄膜で積層構成してなる」を「前記半導体パターンに接触する前記多層膜の最外部の絶縁薄膜をエッチング速度の大きな薄膜であって前記多層膜の最外部の絶縁薄膜をエッチング速度の大きな薄膜であって前記絶縁薄膜中に含まれる水素含有量が大きくもしくは酸素含有量が小さくしてなり、かつ前記最外部から前記ゲート絶縁膜の内部深さ方向の前記ゲート電極または前記絶縁性基板側に接触する側に向かって遠ざかるにつれ漸次エッチング速度の小さな薄膜であって前記絶縁膜中に含まれる水素含有量が小さくもしくは酸素含有量が大きくしてなる薄膜で積層構成してなる」と訂正する。
＊訂正事項ｌ
　明りょうでない記載の釈明を目的として、特許請求の範囲の請求項４を新請求項３とするとともに、同項における「請求項１、２もしくは３記載の」を「請求項１または２記載の」と訂正する。
＊訂正事項ｍ
　明りょうでない記載の釈明を目的として、新請求項３における「絶縁基板上にゲート電極とその他の配線電極とを有してなる」を「絶縁性基板上にゲート電極とその他の配線及び電極とを有してなる」と訂正する。
＊訂正事項ｎ
　特許請求の範囲の減縮を目的として、新請求項３における「電極群を覆うようにゲート絶縁膜を形成する」を「電極群を覆うようにシリコンと窒素を含むシリコン系ゲート絶縁膜を形成する」と訂正する。
＊訂正事項ｏ
　特許請求の範囲の減縮を目的として、新請求項３における「エッチング速度の小さい薄膜から大きい薄膜の順に直列に配置された」を「エッチング速度の小さい薄膜であって前記ゲート絶縁膜中に含まれる水素含有量の小さいもしくは酸素含有量の大きい薄膜からエッチング速度の大きい薄膜であって前記ゲート絶縁膜中に含まれる水素含有量の大きいもしくは酸素含有量の小さい薄膜の順に直列に配置された」と訂正する。
＊訂正事項ｐ
　明りょうでない記載の釈明を目的として、特許明細書５頁４行乃至６行（本件特許公報の２頁第３欄３５行乃至３８行）「並びにそれを用いたアクティブマトリクス回路基板と画像表示装置」、同明細書７頁８行乃至１１行（本件特許公報の２頁第４欄２３行乃至２９行）「第３の目的は、・・・画像表示装置を、」及び同明細書１１頁４行乃至１２頁５行（本件特許公報の３頁第５欄４２行乃至第６欄９行）「上記第３の目的は、・・・と電気的に接続する。」を削除する。
（５４）【発明の名称】
薄膜トランジスタとその製造方法ならびにそれを用いたマトリクス回路基板と画像表示装置
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】
　絶縁性基板上に、それぞれ離間して設けられたゲート電極とその他の配線及び電極とを有してなる電極群と、前記電極群を覆うように形成されたゲート絶縁膜と、少なくとも前記ゲート電極上の前記ゲート絶縁膜上に位置するように配設された半導体膜パターンと、前記半導体膜パターンの両端に少なくとも前記ゲート電極と重なり部をもって配設されたドレイン電極およびソース電極と、前記ドレイン電極およびソース電極の少なくとも一方と前記その他の配線
及び
前記半導体膜パターンに接触する側の
ゲート電極または前記絶縁性
向かって
なり、
前記
シリコンと窒素を含む
前記ゲート
前記半導体パターンに接触する
該表面側から
前記ゲート電極または前記絶縁性基板に接触する側に向かって
前記ゲート
前記半導体パターンに接触する
該表面側から
前記ゲート電極または前記絶縁性基板に接触する側に向かって漸次
　【請求項２】
　絶縁性基板上に、それぞれ離間して設けられたゲート電極とその他の配線及び電極とを有してなる電極群と、前記電極群を覆うように形成されたゲート絶縁膜と、少なくとも前記ゲート電極上の前記ゲート絶縁膜上に位置するように配設された半導体膜パターンと、前記半導体膜パターンの両端に少なくとも前記ゲート電極と重なり部をもって配設されたドレイン電極およびソース電極と、前記ドレイン電極およびソース電極の少なくとも一方と前記その他の配線
及び
前記半導体膜パターンに接触する側の
ゲート電極または前記絶縁性
向かって
なり、
前記
がシリコンと窒素を含むシリコン系絶縁薄膜であって、かつ
前記
前記多層膜の
き
あって前記絶縁薄膜中に含まれる水素含有量が大きくもしくは酸素含有量が小さくしてなり、かつ前記最外部から前記ゲート絶縁膜の
前記ゲート電極または前記絶縁性
に接触する
に向かって
さ
あって前記絶縁薄膜中に含まれる水素含有量が小さくもしくは酸素含有量が大きくしてなる薄膜
　【請求項３】
　請求項１
または
性
及び
シリコンと窒素を含むシリコン系
であって前記ゲート絶縁膜中に含まれる水素含有量の小さいもしくは酸素含有量の大きい薄膜
エッチング速度の
であって前記ゲート絶縁膜中に含まれる水素含有量の大きいもしくは酸素含有量の小さい薄膜
性
【発明の詳細な説明】
　【産業上の利用分野】
　本発明は、アクティブマトリクス駆動方式の画像表示装置に用いる薄膜トランジスタに係り、特に、ゲート絶縁膜を膜の深さ方向にその膜質を変化させた薄膜トランジスタとその製造方法に関する。
　【従来の技術】
　ガラス等の絶縁基板上に多数個マトリクス状に形成された薄膜トランジスタは、画像表示装置に用いるアクティブマトリクス回路基板のスイッチング素子として実用化された。
　図５（ａ）に、現在、最も多く用いられている非晶質シリコン薄膜トランジスタの要部断面構造図を示す。図において、１はガラス板等の絶縁性基板を、２はクロム膜等の金属膜からなるゲート電極を、３はシリコン窒化膜等からなるゲート絶縁膜を、４は非晶質シリコン膜からなる半導体膜を、５１と６１はリン等を添加した非晶質シリコン膜からなるｎ型半導体膜を、５２と６２はアルミニウム膜等の金属膜からなるドレイン電極あるいはソース電極をそれぞれ示す。この薄膜トランジスタを複数個二次元マトリクス状に配置し、前記ゲート電極同士を接続して第１のバスラインとし、前記ドレイン電極同士を接続して第２のバスラインとすることによって、アクティブマトリクス回路基板が完成する。
　なお、この種の薄膜トランジスタに関連するものとして、例えば特開昭６３−１８１４７２号を挙げることができる。
　【発明が解決しようとする課題】
　上記従来技術は、ゲート絶縁膜の加工性、例えばゲート絶縁膜に電極取出しのための開孔部を設ける際に、この開孔部内壁に傾斜エッチングを施すこと等については何等配慮されていなかった。そのため、図５（ｂ）に示すように、ゲート絶縁膜のエッチング段差（３´で表示）を介して、前記薄膜トランジスタの例えばソース電極６と表示画素電極７とを接続する場合にこの段差３´により接続不良が発生したり、また、図５（ｃ）に示すように、ゲート絶縁膜３のエッチング段差３´上に例えばドレイン線（信号配線）９が存在する場合に、この段差部分３´における配線抵抗が増大し、脱線し易くなるという問題があった。
　したがって、本発明の目的は、上記従来の問題点を解決することにあり、その第１の目的は、ゲート絶縁膜に傾斜エッチングされた電極接続孔を有する薄膜トランジスタを、第２の目的は、その製造方法を、それぞれ提供することにある。
　【課題を解決するための手段】
　上記本発明の第１の目的は、絶縁性基板上に、それぞれ離間して設けられたゲート電極とその他の配線及び電極とを有してなる電極群と、前記電極群を覆うように形成されたゲート絶縁膜と、少なくとも前記ゲート電極上の前記ゲート絶縁膜上に位置するように配設された半導体膜パターンと、前記半導体パターンの両端に少なくとも前記ゲート電極と重なり部をもって配設されたドレイン電極およびソース電極と、前記ドレイン電極およびソース電極の少なくとも一方と前記その他の配線及び電極とを前記ゲート絶縁膜に設けられた開孔部を通して電気的に接続された配線導体もしくは前記ドレイン電極およびソース電極の少なくとも一方と電気的に接続されかつ前記ゲート絶縁膜に設けられたエッチング段差上に存在する配線導体とを有してなる薄膜トランジスタにおいて、前記ゲート絶縁膜を、その表面から深さ方向の前記基板側に離れるに従って実質的にエッチング速度が漸次小さくなるゲート絶縁膜で構成し、前記ゲート絶縁膜に設けられた開孔部の壁面に段差もしくは傾斜部を設けて前記開孔部壁面の傾斜を実質的に緩やかにしてなる薄膜トランジスタにより、達成される。
　そして、好ましくは、上記ゲート絶縁膜をシリコン系絶縁薄膜で構成すると共に、前記ゲート絶縁膜中に水素もしくは酸素を含有せしめ、水素の場合は絶縁膜の表面側の含有量が大きく深さ方向に漸次小さくなる濃度勾配を有し、酸素の場合は絶縁膜の表面側の含有量が小さく深さ方向に漸次大きくなる濃度勾配を有してなる薄膜トランジスタにより、達成される。このように単一の絶縁膜で、その表面から深さ方向にエッチング速度が漸次小さくなる性質を付与してもよいし、次に示すように多層膜構成としてもよい。
　つまり、上記ゲート絶縁膜を、エッチング速度の異なる多層膜構造とすると共に、上記半導体パターンに接触する最外部の絶縁薄膜をエッチング速度の大なる薄膜で、内部深さ方向の基板側に遠ざかるにつれ漸次エッチング速度の小さな薄膜で積層構成してなる薄膜トランジスタとしてもよく、実用上はこの方が好ましい。なお、この多層膜の場合、ゲート絶縁膜を構成する膜層数は、原理的にはトランジスタのゲートとして十分に作用する厚みであれば何層でもよいが、ゲート絶縁膜製造装置に対する設備投資や成膜条件の選択自由度を考慮すると、２〜４層にすることが実際的である。
　上記第２の目的は、上記薄膜トランジスタを製造するに際し、絶縁基板上にゲート電極とその他の配線電極とを有してなる電極群パターンを形成した後、前記電極群を覆うようにゲート絶縁膜を形成する工程として、エッチング速度の小さい薄膜から大きい薄膜の順に直列に配置された複数の絶縁薄膜形成室内を真空を破らずに順次移動しながら成膜形成する工程を有し、次いで薄膜半導体パターンを形成した後、前記ゲート絶縁膜に所定のレジストマスクパターンを用いてフッ素化合物気体によるドライエッチングにより電極取出し孔を設け、前記絶縁基板上に設けた電極群の一部を露出させる工程と、前記薄膜半導体パターンの両端にドレイン電極およびソース電極をそれぞれ離間して設けると共に、前記ドレイン電極が前記電極取出し孔を通して基板上の配線電極に接続形成される工程もしくは前記ドレイン電極及びソース電極の少なくとも一方と電気的に接続された配線導体を前記ゲート絶縁膜に設けられたエッチング段差上に存在させる工程とを有してなる薄膜トランジスタの製造方法により、達成される。上記ゲート絶縁膜としては、例えばシリコン窒化膜の如きシリコン系絶縁物が好ましい。
　【作用】
　本発明では、半導体パターンに接するゲート絶縁膜のエッチング速度を、それより下層部深さ方向のそれより大きくしているため、ゲート絶縁膜上層部でのサイドエッチング量が、下層部より大きくなり、それによりゲート絶縁膜の傾斜エッチングが可能になる。
　【実施例】
実施例　１
　以下、本発明の一実施例を第１図〜第３図により説明する。
　第１図（ａ）は、本発明を適用した薄膜トランジスタの断面図を、同図（ｂ）は、ゲート絶縁膜に用いたシリコン窒化膜のフッ素化合物気体を用いたドライエッチングのエッチング速度とゲート絶縁膜中の水素含有量の深さ方向のプロファイルの概略を示したものである。図において、１はガラス基板等の絶縁性基板を、２はクロム等の金属膜からなるゲート電極を、３はシリコン系絶縁薄膜からなるゲート絶縁膜を、４は非晶質シリコン膜からなる半導体膜パターンを、５１と６１はリン（Ｐ）を添加したｎ型の非晶質シリコン膜からなる半導体膜を、５２と６２はアルミニウム等の金属膜を、５はドレイン電極を、６はソース電極をそれぞれ示す。そして、本発明を適用したところは、第１図（ｂ）に示したようにゲート絶縁膜３の膜質を膜の深さ方向で変化させ、フッ素化合物気体によるドライエッチング速度を半導体膜パターン４に近くなるほど大きくし、離れるほど小さくした点にある。本実施例では、ゲート絶縁膜中のＮ／Ｓｉ比が１．３以上の膜となる範囲でシリコン窒化膜の成膜条件を変化させた。そして、膜内の水素含有量を変化させることにより膜密度を変化させ、エッチング速度に深さ方向の分布をもたせている。
　以下、第２図により、この薄膜トランジスタの製造プロセスを説明する。
　第２図（ａ）は、第１図に示した薄膜トランジスタの製造プロセスフローを、同図（ｂ）は、プラズマＣＶＤ（
Ｃ
Ｖ
Ｄ
（Ａ）工程：ガラス板等の絶縁性基板１上に、クロム膜（Ｃｒ）膜等の金属膜をスパッタリング法等により成膜し、周知のホトエッチングによりゲート電極２のパターンを形成する。
（Ｂ）工程：ゲート電極パターンを形成した基板を第２図（ｂ）に示したプラズマＣＶＤ装置のロード室１０１にセットし、予熱加熱を行い、ロード室１０１の真空排気を行う。その後、ゲート絶縁膜の成膜室１０２に基板を移し、シランと窒素、アンモニア等の反応ガスを導入し、コントロール（制御）ユニットにより反応ガス組成や成膜電力、成膜ガス圧、成膜温度等の成膜条件を変化させながら、第１図（ｂ）に示すような条件を満足するように、ゲート絶縁膜３とするシリコン窒化膜を成膜する。すなわち、ゲート絶縁膜３中の水素含有量のコントロールは、例えばＣＶＤの原料ガス成分組成を膜厚が増加するにつれ変化させればよく、シランに対するアンモニアの流量を大きくすれば水素含有量が大きくなる。また、ＣＶＤ時の温度を高くコントロールすると水素の含有量は少なく、低くコントロールすると多くすることができる。
（Ｃ）工程：ゲート絶縁膜３を成膜した基板を半導体膜の成膜室１０３に移し、シランと水素から非晶質シリコン膜を成膜する。
（Ｄ）工程：非晶質シリコン膜を成膜した基板をｎ型半導体膜の成膜室１０４に移し、シランとホスフィン、水素からｎ型の非晶質シリコン膜を成膜する。その後、アンロード室１０５で冷却してから基板を取り出す。
（Ｅ）工程：周知のホトレジスト工程とドライエッチングにより、非晶質シリコン膜等からなるシリコン系半導体膜アイランドパターン４を形成する。
（Ｆ）工程：周知のホトレジスト工程とドライエッチングにより、シリコン系絶縁薄膜からなるゲート絶縁膜３を選択的にエッチングし、ゲート電極の端子出しを行う。なお、エッチングされたこの部分は第１図に示されていない。
（Ｇ）工程：アルミニウム等の金属膜をスパッタリング法で成膜し、周知のホトエッチング工程により金属膜からなる電極パターン５２と６２を形成する。次いで、周知のドライエッチングにより、チャネル上のｎ型の非晶質シリコン膜を５１と６１に分離し、ドレイン電極５とソース電極６とする。
　以上で第１図に示した薄膜トランジスタが完成する。本発明を適用した点は、（Ｂ）工程において、シリコン窒化膜の水素含有量に膜厚方向の分布をつけてフッ素化合物気体によるドライエッチング速度を変化させたところである。以下、本発明の効果を、ゲート絶縁膜のエッチング段差でのドレインバスラインとドレイン端子の接続を示した第３図に従って説明する。
　第３図は、その工程の流れを示した図で、図において、１は絶縁性基板、３はゲート絶縁膜、９はドレインバスライン、９´はドレイン端子、１０はレジスタパターンを示す。
（Ａ）工程はゲート絶縁膜３をエッチングするためのレジストパターン１０を形成した様子を、
（Ｂ）工程はフッ素化合物気体を用いたドライエッチングによりゲート絶縁膜３を加工している時のエッチングの進む様子を、
（Ｃ）工程はエッチングが完了した様子を、
（Ｄ）工程はレジストパターン１０を除去した後、
ゲート絶縁膜３のエッチング段差を介してドレインバスライン９とドレイン端子９´を接続した様子を示す。ゲート絶縁膜をエッチングすると、（Ｂ）工程において、矢印で示したように、レジストパターン１０の下にエッチング面が入り込む。本発明の適用により、エッチング面がレジストパターン１０の下に入り込む量はゲート絶縁膜３の上層部（レジストパターン１０に近い側）で大きくなる。その結果、エッチングが完了した（Ｃ）工程においては、ゲート絶縁膜３のエッチング段差は順テーパで緩やかなものとなる。このため、ゲート絶縁膜３のエッチング段差におけるドレインバスライン９とドレイン端子９´との接続を完全なものとすることができる。例えば、ドレインバスライン９の配線幅が１０μｍ、配線を構成する薄膜の膜厚がシリコン窒化膜の膜厚とほぼ同じであり、シリコン窒化膜のエッチング段差が急峻で直角に近くなっている場合には、配線抵抗が１０ｋΩ以上になることも多く、時には断線する。このような問題が本発明の適用により解決されるのである。
　同様の効果は、従来の第５図（ｂ）に示したように、薄膜トランジスタのソース電極６と酸化スズや酸化インジウムからなる表示画素電極７をゲート電極３のエッチング段差部３´を通して接続した場合にも見られる。つまり、前記第５図（ｂ）の表示画素電極７上のシリコン窒化膜３はフッ素化合物気体を用いたドライエッチングにより除去されるが、本発明の適用により、ゲート絶縁膜３の上層部でのエッチング速度をその下層部より大きくしているため、シリコン窒化膜のエッチング段差を第３図（ｃ）と同様に順テーパで緩やかな傾斜とすることができる。その結果、ソース電極６と表示画素電極７との接続部の信頼性を著しく高めることができる。たとえば、シリコン窒化膜のエッチング段差が第５図（ｂ）のように急峻で直角に近くなっていると、接続不良となる場合が多いが、本発明の適用によりこれらの問題がなくなった。
　本実施例では、ゲート絶縁膜３としてシリコン窒化膜を用いているが、この場合には第１図に示した薄膜トランジスタ自身の特性をも向上させることができ、好ましい結果が得られる。これについて以下に詳しく説明すると、シリコン窒化膜は組成が化学量論的組成Ｓｉ３Ｎ４（Ｎ／Ｓｉ比＝４／３）のところでエッチング速度が小さく、耐圧（絶縁破壊電場）の高い膜となる。しかし、プラズマＣＶＤ法等により、化学量論的組成のシリコン窒化膜を成膜すると、Ｓｉダングリングボンド（未結合手）が多く存在し、ゲート絶縁膜に適用した薄膜トランジスタでは、ゲート電圧ストレスに対する安定性が良好であるとはいえない。そのため、半導体膜パターン４と接する領域のゲート絶縁膜３の組成をＮ／Ｓｉ≧４／３として（水素含有量増加を伴うことが多い）Ｓｉダングリングボンドを減少させる必要がある。すなわち、ゲート絶縁膜３に用いるシリコン窒化膜の組成を半導体膜パターン４に近くなるほど、組成Ｎ／Ｓｉ比を大きくすることが、薄膜トランジスタの安定化に有効である。このシリコン窒化膜の膜厚方向の膜質変化は本発明と方向を同じにしている。言い換えれば、本発明の適用によって、電極接続及び配線の信頼性向上と共に薄膜トランジスタ自身の特性向上をもはかれることになる。
　以上述べてきた効果は、ゲート絶縁膜３の膜質を膜厚方向で変化させ、半導体膜パターン４に近くなる（上層）ほどフッ素化合物気体によるドライエッチング速度を大きくしたことによって生じている。本実施例では、ゲート絶縁膜としてシリコン窒化膜を用いて、その組成等の膜質を変化させているが、ゲート絶縁膜に用いるシリコン系絶縁薄膜に酸素を添加し、その添加量を絶縁膜表面から膜厚方向に離れるほど大きくしても良い。このシリコン系絶縁薄膜の膜質を変化させるのに、手動で成膜条件を変化させても良いが、本実施例のように、ミニコンピュータやマイクロコンピュータ等のコントロールユニットをシリコン系絶縁薄膜の成膜装置に具備させることが有効である。また、ゲート絶縁膜３は電気的耐圧を保証するために一定以上の膜厚を必要とするが、量産性を上げるために、２〜４ケに分離した、しかも直列に配列された成膜室で真空を破らずに順次成膜しても差支えない。
実施例　２
　本実施例は実施例１に示した薄膜トランジスタ及びアクティブマトリクス回路基板を用いた液晶表示装置からなる画像表示装置に関するもので、第４図（ａ）はその要部の平面図、同図（ｂ）は断面図を示したものである。
　図において、８０は第１図に示した薄膜トランジスタ８９のドレイン電極５にドレインバスライン９を接続し、ゲート電極２にゲートバスライン８を接続し、ソース電極６に表示画素電極７を接続してなるアクティブマトリクス回路基板、２０は偏光板、２１はカラーフィルタ、２３は透明導電膜からなる表示画素電極７の対向電極で同じく透明導電膜から構成されているもの、２２、２６はそれぞれ保護膜、２４は配向膜、２５はその空隙に充填された液晶を示す。
　この画像表示装置の例は、上記のような構成でカラー表示用のものを示している。また、この表示装置は、周知のカラー液晶表示装置の製造工程と同様な製造工程で容易に製造することができる。なお、実際の表示装置においては、第４図に示した構成の他に、周知の画像表示駆動手段として、各種電気回路制御系及び背面からの照明手段等が設けられるが、これらについては図示及び説明を省略した。
実施例　３
　この実施例では、ゲート絶縁膜をエッチング速度の異なる複数の膜で構成した多層膜ゲート絶縁膜を有する薄膜トランジスタの例を示すものである。したがって、本実施例の薄膜トランジスタは、ゲート絶縁膜の構造が異なるのみで他の部分は前記実施例１と基本的に同一である。
　以下、本発明の一実施例を第６図〜第１０図により説明する。
　第６図は、本発明を適用した薄膜トランジスタの断面図を示したものである。図において、１はガラス基板等の絶縁性基板を、２はクロム等の金属膜からなるゲート電極を、３１はシリコン系絶縁薄膜からなるゲート絶縁膜３の第１層目を、３２はシリコン系絶縁薄膜からなるゲート絶縁膜３の第２層目を、４は非晶質シリコン膜からなる半導体膜パターンを、５１と６１はリンを添加したｎ型の非晶質シリコン膜からなる半導体膜を、５２と６２はアルミニウム等の金属膜を、５はドレイン電極を、６はソース電極を示す。本発明を適用したところは、ゲート絶縁膜３を２層構造とし、フッ素化合物気体を用いたドライエッチング速度を第１層目より第２層目の方を大きくした点である。
　以下、第７図により、この薄膜トランジスタの製造プロセスを説明する。
　第７図（ａ）は、第６図に示した薄膜トランジスタのゲート絶縁膜３と非晶質シリコン膜４、ｎ型の非晶質シリコン膜５１、６１を成膜するプラズマＣＶＤ（
Ｃ
Ｖ
Ｄ
（Ａ）工程：ガラス板等の絶縁性基板１上に、クロム（Ｃｒ）膜等の金属膜をスパッタリング法等により成膜し、周知のホトエッチングによりゲート電極２のパターンを形成する。
（Ｂ）工程：第７図（ａ）に示したプラズマＣＶＤ装置のロード室１０１にセットし、試料１００の予備加熱、ロード室１０１の真空排気を行う。その後、第１の成膜室１０２１に試料を移し、シランと窒素、水素の反応ガスを導入し、ゲート絶縁膜３の第１層としてシリコン窒化膜からなる第１層シリコン系絶縁薄膜３１を成膜する。なお、この絶縁薄膜３１は水素原子を１．５×１０２２／ｃｍ３含有し、Ｎ／Ｓｉの原子比は約１．３であった。
（Ｃ）工程：第１層シリコン系絶縁薄膜３１を成膜した試料１００を第２の成膜室１０２２に移し、シラン窒素、水素の反応ガスを導入し、ゲート絶縁膜３の第２層としてシリコン窒化膜等からなる第２層シリコン系絶縁薄膜３２を成膜する。この場合、反応ガス組成や成膜電力等の成膜条件を第１層シリコン系絶縁薄膜３１の場合に変えて、この第２層シリコン系絶縁薄膜３２の方が前記第１層シリコン系絶縁薄膜３１よりエッチング速度が大きくなるように選定する。この例では、絶縁薄膜３２として、水素原子を２．５×１０２２／ｃｍ３含有し、Ｎ／Ｓｉの原子比が約１．４となった。そして、エッチング速度は第１層の絶縁薄膜３１よりも約５倍速いものであった。なお、第１層と第２層絶縁膜の実用的なエッチング速度の差は、５〜１０％あれば十分であり極端に大きくする必要はない。
（Ｄ）工程：ゲート絶縁膜３を成膜した試料を第３の成膜室１０３に移し、シランと水素から非晶質シリコン膜を成膜する。
（Ｅ）工程：非晶質シリコン膜を成膜した試料を第４の成膜室１０４に移し、シランとホスフィン、水素からｎ型の非晶質シリコン膜を成膜する。その後、アンロード室１０５で冷却してから試料を取出す。
（Ｆ）工程：周知のホトレジスト工程とドライエッチングにより、非晶質シリコン膜等からなるシリコン系半導体膜アイランドパターン４を形成する。
（Ｇ）工程：周知のホトレジスト工程とドライエッチングにより、シリコン系絶縁薄膜からなるゲート絶縁膜３をエッチングし、ゲート電極の端子出しを行う。なお、エッチングされたこの部品は第６図に示していない。
（Ｈ）工程：アルミニウム等の金属膜をスパッタリング法で成膜し、周知のホトエッチング工程により金属膜からなる電極パターン５２と６２とを形成する。次いで、周知のドライエッチングにより、チャネル上のｎ型の非晶質シリコン膜を５１と６１に分離し、ドレイン電極５とソース電極６とする。
　以上で第６図に示した薄膜トランジスタが完成する。本発明を適用した工程は（Ｂ）と（Ｃ）である。本発明の効果を第８図〜第１０図でみることにする。第８図は、第６図に示した薄膜トランジスタをアクティブマトリクス基板に適用し、ソース電極６と酸化スズや酸化インジウムからなる表示画素電極７をゲート電極３のエッチング段差を通して接続した例である。前記表示画素電極７上のシリコン窒化膜はフッ素化合物気体を用いたドライエッチングにより除去されるが、本発明の適用により、ゲート絶縁膜３の第２層目３２のエッチング速度を第１層目３１より大きくしているため、図示のとおりシリコン窒化膜のエッチング段差を緩やかなものとすることができる。その結果、ソース電極６と表示画素電極７の接続信頼性を実施例１の場合と同様に著しく高めることができる。たとえば、シリコン窒化膜のエッチング段差が急峻で直角に近くなっていると、接続不良となる場合が多いが、本発明の適用によりこれらの問題がなくなった。これは、第９図に示した例の場合により明確になる。第９図は、本発明による薄膜トランジスタをアクティブマトリクス基板に適用し、ゲート絶縁膜３上に依存するドレインバスライン９の外部接続端子９´をガラス基板等の絶縁性基板１上のゲート電極２やゲートバスライン８と同一面に配置している例である。なお、これら絶縁性基板１上の各電極及び配線等の電極群は、いずれも同一プロセスで形成されている。ドレインバスライン９は明らかにゲート絶縁膜３の緩やかなエッチング段差を通して接続端子９´と接続されている。このドレインバスライン９の配線幅が１０μｍ、配線を構成する薄膜の膜厚がシリコン窒化膜の膜厚とほぼ同じであり、シリコン窒化膜のエッチング段差が従来のように急峻で直角に近くなっている場合には、配線抵抗が１００ｋΩ以上になることも多く、時には断線になることがある。しかし、第９図の場合には、本発明を適用しているために、上記した配線の高抵抗化や断線の問題点はなくなっている。このような本発明の効果は、ゲート絶縁膜３を２層構造とし、これをエッチングする場合のエッチング速度を上層（第２層目）側で大きくしたことによって生じている。同様な効果は、ゲート絶縁膜３を３層以上の多層にして、上層でエッチング速度を大きくしても得られるが、量産する上での設備投資等を考えると、２〜４層にしておくことが適当である。また、ゲート絶縁膜３を構成する各層間の界面状態を清浄に保つために、真空を破らずに連続成膜することが望ましい。そして、ゲート絶縁膜３を構成する各層の成膜室をこの実施例のように直列に分離配置すると、生産性向上の効果がある。
　更に、本発明によれば、非晶質シリコン薄膜トランジスタ自身の特性を向上させたり、半導体膜である非晶質シリコン膜の白濁等の欠陥を防止できる効果がある。これを第１０図にて説明する。第１０図（ａ）は本発明の効果を示す特性曲線図で、薄膜トランジスタの実効移動度及びしきい値電圧変動量とゲート絶縁膜３の全体の厚みに対する第１層目の絶縁膜３１の相対値との関係を示したものである。また、第１０図（ｂ）はその原理を示す曲線図である。第１０図（ｂ）は、シリコン窒化膜を成膜するときの反応ガス組成（アンモニア／シランガス導入比）とそのフッ素化合物気体（例えば、四フッ化メタンや六フッ化イオウ等）によるエッチング速度、それをゲート絶縁膜とした非晶質シリコン薄膜トランジスタの実効移動度およびゲート電圧ストレスによるしきい値電圧の変動量の関係を示したものである。発明者らが検討に用いたプラズマＣＶＤ装置において、アンモニア／シランガス導入比が０であっても、シリコン窒化膜のＮ／Ｓｉ比が１．３以上になるように反応ガス中の窒素／シランガス導入比を１５、成膜電力（周波数：１３．５６ＭＨｚ）を５００Ｗ、反応ガス圧を７９．８Ｐａ、成膜温度を３００℃とした。アンモニア／シランガス導入比を増加させていくと、成膜されるシリコン窒化膜の水素含有量と窒素含有量が増加して膜が低密度化し、シリコン窒化増のドライエッチング速度が大きくなっていく。その上、アンモニア／シランガス導入比を増加させていくと、シリコン窒化膜のシリコンの未結合手が減少するので、シリコン窒化膜をゲート絶縁膜とした非晶質シリコン薄膜トランジスタのゲート電圧ストレスによるしきい値電圧シフトを小さくできるが、非晶質シリコン膜／シリコン窒化膜（シリコン窒化膜上に非晶質シリコン膜が積層されている）中にストレスが加わり、実効移動度が低くなる。第１０図（ａ）は、第６図に示した薄膜トランジスタにおいて、ゲート絶縁膜３の第１層目３１にドライエッチング速度は小さいが、実効移動度を大きくするシリコン窒化膜を適用し、第２層目３２にドライエッチング速度は大きく、ゲート電圧ストレスによるしきい値電圧シフトを抑制するシリコン窒化膜を適用した薄膜トランジスタの実効移動度およびゲート電圧ストレスによるしきい値電圧変動量と第１層目のシリコン窒化膜３１の相対膜厚（ゲート絶縁膜の厚みを１とする）の関係を示したものである。明らかに、第１層目３１と第２層目３２の特徴が生かされている。特に、第１層目のシリコン窒化膜３１の相対膜厚を０．２〜０．８とした場合に効果的であることがわかる。また、ゲート絶縁膜の傾斜エッチングが可能であることは容易にわかる。
　また、非晶質シリコン薄膜トランジスタの半導体膜として用いる非晶質シリコン膜は大きな圧縮応力（５×１０８Ｐａ以上の値となることもある）を示す。そのため、ゲート絶縁膜の応力次第では、半導体膜／ゲート絶縁膜の全応力が圧縮側に大きくなると白濁し易くなる。第１０図に示した例では、ゲート絶縁膜３の第１層目３１を構成するシリコン窒化膜が圧縮応力であり、第２層目３２を構成するシリコン窒化膜が引張り応力であることから、第１層目３１と第２層目３２の厚みを調整することにより、ゲート絶縁膜の全応力を調整できることになる。従って、半導体膜／ゲート絶縁膜の全応力を調整することにより、半導体膜４を構成する非晶質シリコン膜の白濁等の欠陥を防止できる効果がある。
　以上述べてきた効果は、ゲート絶縁膜３を２層構造とし、それぞれの層がある膜質的条件を満たしていることによって生じている。上記してきた例では、ゲート絶縁膜３を２層にしているが、それ以上の多層にしてもさしつかえない。しかし、量産する上での効率や設備投資を考えると、前述のとおり、２〜４層にすることが適当である。また、上記した例では、ゲート絶縁膜３を構成する各層をいずれもシリコン窒化膜とし、第１層目３１と第２層目３２の膜質をその成膜条件（上記例では反応ガス組成を取り上げたが、反応ガス導入量、反応ガス圧、成膜電力、電源周波数、成膜温度等でもさしつかえない）を変えることにより変化させた。しかし、本発明の同様の効果を出すためには、ゲート絶縁膜３を構成する下層側の絶縁膜（たとえば３１）をシリコン酸化膜としたり、半導体膜に接触する側の層に比較して、酸素添加量を大きくしたシリコン窒化膜しても良い。
　なお、この多層絶縁膜からなるゲート絶縁膜３を有する実施例３の薄膜トランジスタで、実施例２と同様にアクティブマトリクス回路基板及びそれを用いた第４図と同様の画像表示装置を組立ててみたが、実施例２と同様な特性を有する装置を得ることができた。
　【発明の効果】
　本発明によれば、ゲート絶縁膜の半導体膜と接する層のエッチング速度をそれより下層のものより大きくしており、上層部でのサイドエッチング量を大きくできるので、ゲート絶縁膜の傾斜エッチングが可能になる。従って、かかる薄膜トランジスタを用いたアクティブマトリクス回路基板や画像表示装置においては、薄膜トランジスタのソース電極と表示画素電極のゲート絶縁膜のエッチング段差を通しての接続の信頼性が増すことや、ゲート絶縁膜のエッチング段差による配線の抵抗増加や断線事故を防止できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
　第１図（ａ）は本発明の一実施例の薄膜トランジスタの断面構造図、第１図（ｂ）は第１図（ａ）に示した薄膜トランジスタのゲート絶縁膜の性質を説明する特性曲線図、第２図（ａ）は第１図（ａ）に示した薄膜トランジスタの製造工程図、第２図（ｂ）は本発明による製造方法の一実施例を示す製造装置のブロックダイアグラム、第３図は本発明のゲート絶縁膜のエッチングの様子を示す工程図、第４図（ａ）及び（ｂ）は本発明による画像表示装置の一実施例を示すそれぞれ平面図及び断面図、第５図（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は従来の薄膜トランジスタ及びアクティブマトリクス回路基板の断面図、第６図は本発明の他の一実施例となる薄膜トランジスタの断面図、第７図（ａ）は本発明の薄膜トランジスタを製造するための一実施例となる製造装置の概略図、第７図（ｂ）は第７図（ａ）の装置による本発明薄膜トランジスタの製造工程図、第８図と第９図はそれぞれ本発明の実施例の効果を示すマトリクス回路基板の断面図、第１０図（ａ）は本発明の薄膜トランジスタの効果を示す特性曲線図、第１０図（ｂ）はその原理を説明する特性曲線図である。
　【符号の説明】
１……絶縁性基板、２……ゲート電極
３……ゲート絶縁膜
３´……ゲート絶縁膜のエッチング段差部
４……半導体膜、５……ドレイン電極
６……ソース電極、７……表示画素電極
８……ゲートバスライン、９……ドレインバスライン
９´……ドレイン端子
５１、６１……ｎ型の半導体膜
５２、６２……金属膜、２０……偏光板
２１……カラーフィルタ、２２、２６……保護膜
２３……対向電極、２４……配向膜
２５……液晶
３１……第１層目のゲート絶縁膜
３２……第２層目のゲート絶縁膜
８０……アクティブマトリクス回路基板
８９……薄膜トランジスタ
１０１……ロード室
１０２、１０２１、１０２２……ゲート絶縁膜の成膜室
１０２０……ゲート絶縁膜の成膜室の制御ユニット
１０３……半導体膜の成膜室
１０４……ｎ型の半導体膜の成膜室
１０５……アンロード室、１０７……カソード電極
１０８……高周波電源