【事件の表示】
　特許第２８３１００６号「薄膜トランジスタの製造方法」の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２８３１００６号の請求項に係る特許を維持する。
【理　由】
一.手続の経緯
　本件特許第２８３１００６号の発明は、昭和６３年１１月１日に出願され、平成１０年９月２５日に設定登録され、その後、平成１１年６月２日にセイコーエプソン株式会社より特許異議申立がなされ、平成１１年９月２９日付で取消理由通知をし、その指定期間内である平成１１年１２月２１日に訂正請求がなされたが、それに対して平成１２年２月７日に訂正拒絶理由を通知したところ、その訂正請求を平成１２年４月２４日に取り下げたので、再度平成１２年５月８日に取消理由を通知し、その指定期間内である平成１２年６月６日に新たに訂正請求がなされたものである。
二.訂正の適否の判断
（イ）訂正の要旨
(1）訂正事項ａ
特許請求の範囲の請求項１の「結晶粒を含まない非晶質半導体薄膜を形成し」を「石英ガラス基板上に結晶粒を含まない非晶質半導体薄膜を形成し」と訂正する。
(2）訂正事項ｂ
特許請求の範囲の請求項１の「低温で固相成長させる」を「５００〜７００℃の温度で固相成長させる」と訂正する。
(3）訂正事項ｃ
特許請求の範囲の請求項１の「多結晶半導体薄膜を形成し」を「結晶粒の粒径が１．５〜２μｍの多結晶半導体薄膜を形成し」と訂正する。  
(4）訂正事項ｄ
特許請求の範囲の請求項１の「不活性ガス雰囲気中で熱処理」を「不活性ガス雰囲気中において８００〜１１００℃の温度で熱処理」と訂正する。
(5）訂正事項ｅ
特許請求の範囲の請求項１の「ゲート酸化膜を形成」を「ゲート酸化膜を上記多結晶半導体薄膜との界面が平坦となるように形成するとともに、上記多結晶半導体薄膜を２００〜３００Åの膜厚に薄膜化」と訂正する。
(6）訂正事項ｆ
明細書第１頁第１９行、第５頁第１０〜１１行の「結晶粒を含まない非晶質半導体薄膜を形成し」を「石英ガラス基板上に結晶粒を含まない非晶質半導体薄膜を形成し」と訂正する。
(7）訂正事項ｇ
明細書第１頁第１９行、第５頁第１１行の「低温で固相成長させる」を「５００〜７００℃の温度で固相成長させる」と訂正する。
(8）訂正事項ｈ
明細書第２頁第１行の「多結晶半導体薄膜を形成し」を「結晶粒の粒径が１．５〜２μｍの多結晶半導体薄膜を形成し」と訂正し、同第５頁第１２行の「多結晶半導体薄膜（４）を形成し」を「結晶粒の粒径が１．５〜２μｍの多結晶半導体薄膜（４）を形成し」と訂正する。  
(9）訂正事項ｉ
明細書第２頁第２行の「不活性ガス雰囲気中で熱処理」を「不活性ガス雰囲気中において８００〜１１００℃の温度で熱処理」と訂正する。
(10）訂正事項ｊ
明細書第２頁第４行の「ゲート酸化膜を形成」を「ゲート酸化膜を上記多結晶半導体薄膜との界面が平坦となるように形成するとともに、上記多結晶半導体薄膜を２００〜３００Åの膜厚に薄膜化」と訂正し、同第５頁第１５〜１６行の「ゲート酸化膜（５）を形成」を「ゲート酸化膜（５）を上記多結晶半導体薄膜（４）との界面が平坦となるように形成するとともに、上記多結晶半導体薄膜（４）を２００〜３００Åの膜厚に薄膜化」と訂正する。
(11）訂正事項ｋ
明細書第６頁第５行の「とするのが好ましい。」を「としている。」と訂正する。  
(12）訂正事項ｌ
明細書第６頁第８〜１０行の「例えば５００〜７００℃の範囲内の温度で行うことができる。」を「上記のように５００〜７００℃の範囲内の温度で行う。」と訂正する。  
(13）訂正事項ｍ
明細書第１５頁第１３〜１７行の「多結晶半導体薄膜を不活性ガス雰囲気中で熱処理することにより多結晶半導体薄膜中の結晶欠陥を除去し、次いで上記多結晶半導体薄膜を熱酸化することにより上記多結晶半導体薄膜上にゲート酸化膜を形成する」を「石英ガラス基板上に結晶粒を含まない非晶質半導体薄膜を形成し、上記非晶質半導体薄膜を５００〜７００℃の温度で固相成長させることにより結晶粒の粒径が１．５〜２μｍの多結晶半導体薄膜を形成し、上記多結晶半導体薄膜を不活性ガス雰囲気中において８００〜１１００℃の温度で熱処理することにより多結晶半導体薄膜中の結晶欠陥を除去し、次いで上記多結晶半導体薄膜を熱酸化することにより上記多結晶半導体薄膜上にゲート酸化膜を上記多結晶半導体薄膜との界面が平坦となるように形成するとともに、上記多結晶半導体薄膜を２００〜３００Åの膜厚に薄膜化する」と訂正する。
（ロ）訂正の適否
　訂正事項ａ〜ｅは特許請求の範囲の減縮に該当し、願書に添付した明細書又は図面に記載された事項の範囲内であり、実質的に特許請求の範囲を拡張又は変更するものではない。また、訂正事項ｆ〜ｋは不明瞭な記載の釈明に該当し、願書に添付した明細書又は図面に記載された事項の範囲内であり、実質的に特許請求の範囲を拡張又は変更するものではない。
　訂正された特許請求の範囲請求項１に係る発明の独立特許要件について検討すると、訂正された特許請求の範囲請求項１に係る発明は「石英ガラス基板上に結晶粒を含まない非晶質半導体薄膜を形成し、上記非晶質半導体薄膜を５００〜７００℃の温度で固相成長させることにより結晶粒の粒径が１．５〜２μｍの多結晶半導体薄膜を形成し、上記多結晶半導体薄膜を不活性ガス雰囲気中において８００〜１１００℃の温度で熱処理することにより上記多結晶半導体薄膜中の結晶欠陥を除去し、次いで上記多結晶半導体薄膜を熱酸化することにより上記多結晶半導体薄膜上にゲート酸化膜を上記多結晶半導体薄膜との界面が平坦となるように形成するとともに、上記多結晶半導体薄膜を２００〜３００Åの膜厚に薄膜化するようにしたことを特徴とする薄膜トランジスタの製造方法。」である。一方、当審が平成１１年９月２９日付で通知した取消理由において提示した刊行物１（特開昭６３−２３６３０９号公報）には、「絶縁基板上に多結晶シリコン膜を成長させると多結晶シリコン膜の表面では膜表面に垂直な方向に〈１１０〉配向し、結晶粒が大きくなり、表面の凹凸が大きくなるので、その上に非晶質シリコン膜を堆積し、６００〜７００℃の低温域で固相成長させて、表面の凹凸を少なくする。その後固相成長層の結晶内欠陥を高温熱処理（例えば、１０００℃以上で１時間以上）で除去する。ただし、固相成長層の膜厚は１３００Å以上でなければならない。」が、同様に提示した刊行物２（特開昭６３−１２８７５５号公報）には、「絶縁基板上にポリシリコン膜を、その上に非晶質シリコン膜を堆積し、不活性ガス雰囲気中で８００〜１０００℃で０．５〜１時間熱処理することにより、ポリシリコン膜の結晶欠陥を除去し、非晶質シリコン膜の結晶化を行う。」が、同様に提示した刊行物３（特開昭６３−４６７７６号公報）には、「熱処理をパルスレーザービームの照射により行う。」が、そして同様に提示した刊行物４（特開昭６２−８８３６５号公報）には、「石英ガラス基板上に結晶粒を含まない非晶質半導体薄膜を８００〜１００Å形成し、上記非晶質半導体薄膜を６００℃以上の温度で固相成長させることにより結晶粒を成長させた多結晶半導体薄膜を形成し、上記多結晶半導体薄膜にシリコンイオンを注入して６００℃以上の温度で熱処理することにより多結晶シリコン薄膜の表面を平坦化する。」がそれぞれ記載されている。本件請求項１に係る発明と刊行物４記載の発明とを対比すると、両者は石英ガラス基板上に結晶粒を含まない非晶質半導体薄膜を形成し、上記非晶質半導体薄膜を６００〜７００℃の温度で固相成長させることにより結晶粒の粒径が１．５〜２μｍの多結晶半導体薄膜を形成し、次いで上記多結晶半導体薄膜を熱酸化することにより上記多結晶半導体薄膜上にゲート酸化膜を形成するとともに、上記多結晶半導体薄膜を２００〜３００Åの膜厚に薄膜化するようにしたことを特徴とする薄膜トランジスタの製造方法の点で一致するが、本件請求項１に係る発明が多結晶半導体薄膜を不活性ガス雰囲気中において８００〜１１００℃の温度で熱処理することにより多結晶半導体薄膜中の結晶欠陥を除去し、もって多結晶半導体薄膜を熱酸化することによりゲート酸化膜を��成したとき多結晶半導体薄膜とゲート酸化膜との界面が平坦となるようするのに対して、刊行物４記載の発明がそのような構成を採用していない点で両者は相違する。確かに、刊行物１，２にはポリシリコン薄膜の結晶欠陥を除去するために８００℃以上の温度で熱処理することが記載されているが、これは単にポリシリコン薄膜の内部欠陥を除去するためにすぎず、多結晶半導体薄膜を熱酸化することによりゲート酸化膜を形成したとき多結晶半導体薄膜とゲート酸化膜との界面が平坦となるようするるためではない。刊行物３にも多結晶半導体薄膜を不活性ガス雰囲気中において８００〜１１００℃の温度で熱処理することにより多結晶半導体薄膜中の結晶欠陥を除去し、もって多結晶半導体薄膜を熱酸化することによりゲート酸化膜を形成したとき多結晶半導体薄膜とゲート酸化膜との界面が平坦となるようする点は記載も示唆もされていない。よって、本件請求項１に係る発明は刊行物１〜４記載の発明に基づいて当業者が容易に発明し得たものとはいえない。したがって、本件特許請求の範囲請求項１に係る発明が特許出願の際独立して特許を受けることができない発明とすることはできない。
　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項及び同第３項で準用する同第１２６条第２〜４項の規定に適合するので、当該訂正を認める。
三．特許異議申立についての判断
(1)本件発明
　特許請求の範囲請求項１及び２に係る発明は下記のとおりである。
「【請求項１】石英ガラス基板上に結晶粒を含まない非晶質半導体薄膜を形成し、上記非晶質半導体薄膜を５００〜７００℃の温度で固相成長させることにより結晶粒の粒径が１．５〜２μｍの多結晶半導体薄膜を形成し、上記多結晶半導体薄膜を不活性ガス雰囲気中において８００〜１１００℃の温度で熱処理することにより上記多結晶半導体薄膜中の結晶欠陥を除去し、次いで上記多結晶半導体薄膜を熱酸化することにより上記多結晶半導体薄膜上にゲート酸化膜を上記多結晶半導体薄膜との界面が平坦となるように形成するとともに、上記多結晶半導体薄膜を２００〜３００Åの膜厚に薄膜化するようにしたことを特徴とする薄膜トランジスタの製造方法。
【請求項２】上記熱処理をパルスレーザービームの照射により行うことを特徴とする請求項１記載の薄膜トランジスタの製造方法。」
(2)申立の理由の概要
　申立人セイコーエプソン株式会社は、甲第１号証（上記刊行物１）、甲第２号証（上記刊行物２）、参考資料１（特開昭５７−１２８０２３号公報）及び参考資料２（上記刊行物３）を提示し、特許請求の範囲請求項１及び２に係る発明は甲第１号証及び甲第２号証記載の発明に基づいて当業者が容易に発明することができたものであるから、特許法第２９条第２項の規定により特許を受けることができない旨主張する。
(3)判断
　上記二．（ロ）で述べたとおり、本件請求項１に係る発明は甲第１号証及び甲第２号証記載の発明のみならず参考資料２及び特開昭６２−８８３６５号公報との組合せによっても容易に発明できたものとはいえない以上、本件請求項１に係る発明が甲第１号証及び甲第２号証記載の発明のみから容易に発明できたものとはいえないことは明らかである。本件請求項１に係る発明と同一の構成を有する本件請求項２に係る発明が甲第１号証及び甲第２号証記載の発明に基づいて当業者が容易に発明し得たものとはいえないことは明らかである。なお、参考資料１には多結晶シリコン膜にレーザーを照射して結晶粒径を大きくすることが記載されているのみで、本件請求項１及び２に係る発明の特徴である「多結晶半導体薄膜を不活性ガス雰囲気中において８００〜１１００℃の温度で熱処理することにより多結晶半導体薄膜中の結晶欠陥を除去し、もって多結晶半導体薄膜を熱酸化することによりゲート酸化膜を形成したとき多結晶半導体薄膜とゲート酸化膜との界面が平坦となるようする」点は記載も示唆もされていない。
(4)むすび
　以上のとおりであるから、特許異議申立ての理由及び証拠によっては本件特許請求の範囲請求項１及び２に係る発明の特許を取り消すことはできない。
　また、他に本件特許請求の範囲請求項１及び２に係る発明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１２年７月７日（２０００．７．７）
【訂正の要旨】
訂正の要旨
（１）訂正事項ａ
特許請求の範囲の請求項１の「結晶粒を含まない非晶質半導体薄膜を形成し」を「石英ガラス基板上に結晶粒を含まない非晶質半導体薄膜を形成し」と訂正する。
（２）訂正事項ｂ
特許請求の範囲の請求項１の「低温で固相成長させる」を「５００〜７００℃の温度で固相成長させる」と訂正する。
（３）訂正事項ｃ
特許請求の範囲の請求項１の「多結晶半導体薄膜を形成し」を「結晶粒の粒径が１．５〜２μｍの多結晶半導体薄膜を形成し」と訂正する。
（４）訂正事項ｄ
特許請求の範囲の請求項１の「不活性ガス雰囲気中で熱処理」を「不活性ガス雰囲気中において８００〜１１００℃の温度で熱処理」と訂正する。
（５）訂正事項ｅ
特許請求の範囲の請求項１の「ゲート酸化膜を形成」を「ゲート酸化膜を上記多結晶半導体薄膜との界面が平坦となるように形成するとともに、上記多結晶半導体薄膜を２００〜３００Åの膜厚に薄膜化」と訂正する。
（６）訂正事項ｆ
明細書第１頁第１９行、第５頁第１０〜１１行の「結晶粒を含まない非晶質半導体薄膜を形成し」を「石英ガラス基板上に結晶粒を含まない非晶質半導体薄膜を形成し」と訂正する。
（７）訂正事項ｇ
明細書第１頁第１９行、第５頁第１１行の「低温で固相成長させる」を「５００〜７００℃の温度で固相成長させる」と訂正する。
（８）訂正事項ｈ
明細書第２頁第１行の「多結晶半導体薄膜を形成し」を「結晶粒の粒径が１．５〜２μｍの多結晶半導体薄膜を形成し」と訂正し、同第５頁第１２行の「多結晶半導体薄膜（４）を形成し」を「結晶粒の粒径が１．５〜２μｍの多結晶半導体薄膜（４）を形成し」と訂正する。
（９）訂正事項ｉ
明細書第２頁第２行の「不活性ガス雰囲気中で熱処理」を「不活性ガス雰囲気中において８００〜１１００℃の温度で熱処理」と訂正する。
（１０）訂正事項ｊ
明細書第２頁第４行の「ゲート酸化膜を形成」を「ゲート酸化膜を上記多結晶半導体薄膜との界面が平坦となるように形成するとともに、上記多結晶半導体薄膜を２００〜３００Åの膜厚に薄膜化」と訂正し、同第５頁第１５〜１６行の「ゲート酸化膜（５）を形成」を「ゲート酸化膜（５）を上記多結晶半導体薄膜（４）との界面が平坦となるように形成するとともに、上記多結晶半導体薄膜（４）を２００〜３００Åの膜厚に薄膜化」と訂正する。
（１１）訂正事項ｋ
明細書第６頁第５行の「とするのが好ましい。」を「としている。」と訂正する。
（１２）訂正事項ｌ
明細書第６頁第８〜１０行の「例えば５００〜７００℃の範囲内の温度で行うことができる。」を「上記のように５００〜７００℃の範囲内の温度で行う。」と訂正する。
（１３）訂正事項ｍ
明細書第１５頁第１３〜１７行の「多結晶半導体薄膜を不活性ガス雰囲気中で熱処理することにより多結晶半導体薄膜中の結晶欠陥を除去し、次いで上記多結晶半導体薄膜を熱酸化することにより上記多結晶半導体薄膜上にゲート酸化膜を形成する」を「石英ガラス基板上に結晶粒を含まない非晶質半導体薄膜を形成し、上記非晶質半導体薄膜を５００〜７００℃の温度で固相成長させることにより結晶粒の粒径が１．５〜２μｍの多結晶半導体薄膜を形成し、上記多結晶半導体薄膜を不活性ガス雰囲気中において８００〜１１００℃の温度で熱処理することにより多結晶半導体薄膜中の結晶欠陥を除去し、次いで上記多結晶半導体薄膜を熱酸化することにより上記多結晶半導体薄膜上にゲート酸化膜を上記多結晶半導体薄膜との界面が平坦となるように形成するとともに、上記多結晶半導体薄膜を２００〜３００Åの膜厚に薄膜化する」と訂正する。
（５４）【発明の名称】
薄膜トランジスタの製造方法
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】　
石英ガラス基板上に
５００〜７００℃の温度
結晶粒の粒径が１．５〜２μｍの
において８００〜１１００℃の温度
上記多結晶半導体薄膜との界面が平坦となるように形成するとともに、上記多結晶半導体薄膜を２００〜３００Åの膜厚に薄膜化
　【請求項２】　上記熱処理をパルスレーザービームの照射により行うことを特徴とする請求項１記載の薄膜トランジスタの製造方法。
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
　本発明は、薄膜トランジスタの製造方法に関し、特に、多結晶半導体薄膜を用いた薄膜トランジスタの製造に適用して有効なものである。
〔発明の概要〕
　本発明は、薄膜トランジスタの製造方法において、
石英ガラス基板上に
５００〜７００℃の温度
結晶粒の粒径が１．５〜２μｍの
において８００〜１１００℃の温度
上記多結晶半導体薄膜との界面が平坦となるように形成するとともに、上記多結晶半導体薄膜を２００〜３００Åの膜厚に薄膜化
〔従来の技術〕
　薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）は、例えばアクティブ・マトリクス方式の液晶ディスプレイの画素スイッチング素子として用いられる。このＴＦＴの活性層を多結晶シリコン（Ｓｉ）薄膜により構成した多結晶Ｓｉ　ＴＦＴは、活性層を非晶質Ｓｉ（ａ−Ｓｉ）薄膜により構成したａ−Ｓｉ　ＴＦＴに比べてより高性能であることは良く知られている。特に、活性層を数百Å程度の超薄膜の多結晶Ｓｉにより構成した多結晶Ｓｉ　ＴＦＴ（以下、超薄膜多結晶Ｓｉ　ＴＦＴという）は極めて高性能である。
　従来、この超薄膜多結晶Ｓｉ　ＴＦＴは、例えば次のような方法により製造されている。すなわち、まず石英ガラス基板上に例えば膜厚８００Å程度の多結晶Ｓｉ薄膜を低圧ＣＶＤ法により全面に形成する。次に、この多結晶Ｓｉ薄膜を例えばＳｉのイオン注入により非晶質化して非晶質Ｓｉ薄膜を形成する。次に、例えば窒素（Ｎ２）雰囲気中において６００℃程度の低温で例えば６０時間程度熱処理（アニール）を行うことにより、この非晶質Ｓｉ薄膜を固相成長させる。これによって、結晶粒径の大きい多結晶Ｓｉ薄膜が形成される。この後、この多結晶Ｓｉ薄膜をエッチングにより所定形状にパターンニングして島状化する。第６図Ａはこの状態を示し、石英ガラス基板１０１上に島状の多結晶Ｓｉ薄膜１０２が形成されている。次に、この多結晶Ｓｉ薄膜１０２を例えば酸素（Ｏ２）雰囲気中において１０００℃で４０分間熱酸化することにより、第６図Ｂに示すように、この多結晶Ｓｉ薄膜１０２上にＳｉＯ２膜から成るゲート酸化膜１０３を形成するとともに、多結晶Ｓｉ薄膜１０２を例えば膜厚２００〜３００Å程度に超薄膜化する。この後、ゲート電極、ソース領域及びドレイン領域、電極等の形成工程を経て、目的とする超薄膜多結晶Ｓｉ　ＴＦＴを完成させる。
　なお、絶縁基板上の薄膜半導体層に熱処理を施してあらかじめ結晶粒径を均一にした後、この薄膜半導体層にレーザーを照射して溶融し、これを冷却固化してなる薄膜単結晶を用いてＴＦＴを製造する方法が知られている（特開昭６１−７８１２０号公報）。
〔発明が解決しようとする課題〕
　上述の従来の超薄膜多結晶Ｓｉ　ＴＦＴの製造方法においては、ゲート酸化膜１０３を形成するための熱酸化前における多結晶Ｓｉ薄膜１０２中の結晶粒界や結晶粒１０２ａの内部に微小な結晶欠陥（転位等）が多く存在するため、熱酸化の際にこれらの結晶欠陥の所が他の部分に比べて速く酸化されやすい。この異常酸化のために、第７図に示すように、多結晶Ｓｉ薄膜１０２とゲート酸化膜１０３との界面の平坦性はかなり悪くなってしまう。この結果、ゲート酸化膜１０３の耐圧が低い、しきい値電圧が高い、ゲート電圧スイング（ドレイン電流を１０倍変化させるのに必要なゲート電圧変化量）が大きい等の欠点があり、超薄膜多結晶Ｓｉ　ＴＦＴの特性の劣化を招いていた。
　従って本発明の目的は、多結晶半導体薄膜とゲート酸化膜との界面を平坦にすることができる薄膜トランジスタの製造方法を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
　上記課題を解決するため、本発明は、
石英ガラス基板（１）上に
５００〜７００℃の温度
結晶粒の粒径が１．５〜２μｍの
において８００〜１１００℃の温度
多結晶半導体薄膜（４）との界面が平坦となるように形成するとともに、多結晶半導体薄膜（４）を２００〜３００Åの膜厚に薄膜化
　上記不活性ガスとしては、Ｎ２を始め、アルゴン（Ａｒ）等の希ガスを用いることができる。
　上記熱処理の温度は、多結晶半導体薄膜（４）中の結晶欠陥低減の効果を十分に得るためには８００℃以下であるのが好ましく、一方、使用する基板の耐熱温度よりも十分に低くする必要性から１１００℃以上であるのが好ましいので、８００〜１１００℃の範囲内の温度と
している。
　上記非晶質半導体薄膜（３）の固相成長は、
上記のように
。
〔作用〕
　上記した手段によれば、多結晶半導体薄膜（４）中の結晶粒界や結晶粒（４ａ）の内部に存在する微小な結晶欠陥が不活性ガス雰囲気中での熱処理により除去されるので、この多結晶半導体薄膜（４）の熱酸化時にこれらの結晶欠陥の所で異常酸化が起きることがなくなる。このため、多結晶半導体薄膜（４）とゲート酸化膜（５）との界面を平坦にすることができる。
〔実施例〕
　以下、本発明の一実施例について図面を参照しながら説明する。この実施例は、超薄膜多結晶Ｓｉ　ＴＦＴの製造に本発明を適用した実施例である。
　本実施例においては、第１図Ａに示すように、まず例えば石英ガラス基板１の全面に例えば低圧ＣＶＤ法により例えば膜厚８００Å程度の多結晶Ｓｉ薄膜２を形成する。
　次に、この多結晶Ｓｉ薄膜２をＳｉ等の不活性原子のイオン注入により非晶質化し、第１図Ｂに示すように非晶質Ｓｉ薄膜３を形成する。
　次に、例えばＮ２雰囲気中において例えば６００℃程度の低温で例えば６０時間アニールを行うことによりこの非晶質Ｓｉ薄膜３を固相成長させ、これによって第１図Ｃに示すように多結晶Ｓｉ薄膜４を形成する。この多結晶Ｓｉ薄膜４中の結晶粒の粒径は例えば１．５〜２μｍ程度と極めて大きくすることができる。
　次に、例えばＮ２雰囲気中において例えば１０００℃程度の温度で例えば２時間程度アニールを行う。このアニールによって、多結晶Ｓｉ薄膜４中の結晶粒界や結晶粒の内部に存在する微小な結晶欠陥が除去される。
　次に、この多結晶Ｓｉ薄膜４をエッチングにより所定形状にパターンニングして、第１図Ｄに示すように島状化する。
　次に、例えばＯ２雰囲気中において例えば１０００℃で４０分間熱酸化を行うことにより、第１図Ｅに示すように、多結晶Ｓｉ薄膜４上にＳｉＯ２膜から成るゲート酸化膜５を形成するとともに、多結晶Ｓｉ薄膜４を膜厚２００〜３００Å程度に超薄膜化する。
　次に第１図Ｆに示すように、例えば低圧ＣＶＤ法により全面に例えば多結晶Ｓｉ薄膜のようなゲート電極形成用の膜６を形成する。
　次に、これらのゲート電極形成用の膜６及びゲート絶縁膜５をエッチングにより所定形状にパターンニングする。これによって、第１図Ｇに示すようにゲート電極７を形成する。
　次に、これらのゲート電極７及びゲート絶縁膜５をマスクとして上記多結晶Ｓｉ薄膜４に例えばＰやヒ素（Ａｓ）のようなｎ型不純物を高濃度にイオン注入する。これによって、第１図Ｈに示すように、ゲート電極７に対して自己整合的に例えばｎ＋型のソース領域８及びドレイン領域９を形成する。この後、注入不純物の電気的活性化のためのアニールを行う。
　次に第１図Ｉに示すように、例えばリンシリケートガラス（ＰＳＧ）膜やＳｉＯ２膜のような絶縁膜１０を例えば低圧ＣＶＤ法により全面に形成した後、この絶縁膜１０の所定部分をエッチング除去して開口１０ａ、１０ｂを形成する。この後、これらの開口１０ａ、１０ｂを通じてソース領域８及びドレイン領域９の上にそれぞれ例えばアルミニウム（Ａｌ）から成る電極１１、１２を形成して、目的とする超薄膜多結晶Ｓｉ　ＴＦＴを完成させる。なお、必要に応じて、多結晶Ｓｉ薄膜４を形成した後、この多結晶Ｓｉ薄膜４中の結晶粒界に存在するトラップを減少させるために水素化処理が行われるが、ここでは省略されている。
　このように、本実施例によれば、不活性ガス雰囲気中でのアニールにより多結晶Ｓｉ薄膜４中の微小な結晶欠陥を除去した後に熱酸化を行うことによりゲート酸化膜５を形成しているので、これらの結晶欠陥の所で異常酸化が起きることがなくなる。このため、多結晶Ｓｉ薄膜４とゲート酸化膜５との界面を第２図に示すように平坦にすることができる。なお、第２図において、符号４ａは結晶粒を示す。これによって、超薄膜多結晶Ｓｉ　ＴＦＴの持つ高速スイッチング性に加えて、ゲート酸化膜５の耐圧向上、しきい値電圧の低下、ゲート電圧スイングの減少等、著しい性能向上を図ることができる。
　また、通常、酸化炉はＯ２、Ｎ２等を導入することができるように構成されているので、同一の酸化炉を用いてＮ２雰囲気中でまず多結晶Ｓｉ薄膜４のアニールを行った後、雰囲気をＮ２からＯ２に変えて例えば同一温度で熱酸化を行うことによりゲート酸化膜５を形成することができる。このため、熱酸化前にアニールの工程を追加することによるＴＦＴの製造工期の増大は極めて少ない。
　本実施例による超薄膜多結晶Ｓｉ　ＴＦＴの製造方法は、例えば画素スイッチング素子及び周辺走査部素子として多結晶Ｓｉ　ＴＦＴを用いた液晶ディスプレイの製造等への応用が可能である。
　以上、本発明の実施例につき具体的に説明したが、本発明は、上述の実施例に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。
　例えば、上述の実施例においては、超薄膜多結晶Ｓｉ　ＴＦＴの基板として石英ガラス基板１を用いているが、耐熱温度がアニール温度及び熱酸化温度以上の材料から成る他の基板を用いることも可能である。また、上述の実施例においては、多結晶Ｓｉ薄膜２を非晶質化することにより非晶質Ｓｉ薄膜３を形成しているが、低圧ＣＶＤ法等によって直接形成された非晶質Ｓｉ薄膜を用いることも可能である。さらにまた、上述の実施例の超薄膜多結晶Ｓｉ　ＴＦＴはｎチャネル型であるが、本発明は、ｐチャネル型の超薄膜多結晶Ｓｉ　ＴＦＴの製造に適用することも可能である。また、本発明は、超薄膜多結晶Ｓｉ　ＴＦＴばかりでなく、より膜厚の大きい多結晶Ｓｉ薄膜を用いた多結晶Ｓｉ　ＴＦＴの製造に適用することも可能である。さらに、本発明は、多結晶Ｓｉ薄膜以外の他の多結晶半導体薄膜を用いたＴＦＴの製造に適用することも可能である。
　なお、上述の実施例における多結晶Ｓｉ薄膜４のアニールは、例えばＸｅＣｌエキシマーレーザーによるパルスレーザービーム（波長３０８ｎｍ）やＫｒＦエキシマーレーザーによるパルスレーザービーム（波長２４８ｎｍ）の照射を利用して行うことも可能である。この場合、これらの紫外光領域の波長を有するパルスレーザービームは、多結晶Ｓｉ薄膜４の表面から深さ１００〜２００Å程度の範囲内でほぼ吸収されてしまうため、この多結晶Ｓｉ薄膜４の膜厚が例えば８００Å程度であるとすると、残りの３００Å程度の厚さの部分は十分に加熱されない。このような場合には、多結晶Ｓｉ薄膜４の表面及び裏面からパルスレーザービームを同時に照射するのが有効である。第３図はそのためのレーザービーム照射装置を示す。第３図に示すように、このレーザービーム照射装置は、例えばエキシマーレーザーのようなレーザー１３、例えばハーフミラーのようなビームスプリッター１４及びミラーＭ１、Ｍ２、Ｍ３を有している。そして、レーザー１３から発振されるパルスレーザービームＢをビームスプリッター１４により２本のパルスレーザービームＢ１、Ｂ２に分割し、パルスレーザービームＢ１はミラーＭ１で反射させて多結晶Ｓｉ薄膜４の表面に入射させ、一方、パルスレーザービームＢ２はミラーＭ２、Ｍ３で２回反射させることにより１８０°方向を曲げて多結晶Ｓｉ薄膜４の裏面に入射させる。この場合、パルスレーザービームＢ２は石英ガラス基板１をほぼ完全に透過する。このようにして、第４図に示すように、多結晶Ｓｉ薄膜４の表裏面からパルスレーザービームＢ１、Ｂ２を同時に照射する。これによって、多結晶Ｓｉ薄膜４が表裏両面から同時に加熱されるので、多結晶Ｓｉ薄膜４の膜厚がある程度大きくても膜全体を十分に加熱することができ、多結晶Ｓｉ薄膜４中の結晶欠陥を効果的に除去することができる。
　なお、エキシマーレーザーによるパルスレーザービームのパルス幅は数十ｎｓ程度であるが、アニールやレーザービームを用いたＣＶＤ等の用途においては、パルス幅の増大化が求められている。そこで、例えば片面だけからのパルスレーザービームの照射で膜全体を加熱することができる薄い多結晶Ｓｉ薄膜４のアニール等の場合においては、第３図に示すように、例えばパルスレーザービームＢ２の経路の途中に例えば屈折率が高く、かつ吸収が少ない物質により構成される遅延素子１５を挿入することにより実効的にパルス幅を増大させることができる。すなわち、パルスレーザービームＢ１の波形が第５図のＡに示すようであるとすると、遅延素子１５を通るパルスレーザービームＢ２は第５図のＢに示すようにパルスレーザービームＢ１に対して一定時間だけ遅延させることができる。この場合、多結晶Ｓｉ薄膜４で見ると、パルスレーザービームＢ１の照射に引き続いて連続的にパルスレーザービームＢ２が照射されることになる。すなわち、この場合には第５図Ｃに示すようなパルス幅の大きいパルスレーザービームを照射した場合と同様になるので、パルス幅を実効的に増大させることができる。例えば、遅延素子１５によりパルスレーザービームＢ２をほぼそのパルス幅分だけ遅延させれば、パルス幅を実効的に約２倍に増大させることができる。
　なお、単にパルスレーザービームの照射によるアニール等を行うだけなら、石英ガラス基板１の代わりにより低融点のガラス基板等を用いることが可能である。
〔発明の効果〕
　以上述べたように、本発明によれば、
石英ガラス基板上に結晶粒を含まない非晶質半導体薄膜を形成し、上記非晶質半導体薄膜を５００〜７００℃の温度で固相成長させることにより結晶粒の粒径が１．５〜２μｍの多結晶半導体薄膜を形成し、上記
において８００〜１１００℃の温度
上記多結晶半導体薄膜との界面が平坦となるように形成するとともに、上記多結晶半導体薄膜を２００〜３００Åの膜厚に薄膜化
【図面の簡単な説明】
　第１図Ａ〜第１図Ｉは本発明の一実施例による超薄膜多結晶Ｓｉ　ＴＦＴの製造方法を工程順に説明するための断面図、第２図は第１図Ｅに示す状態における多結晶Ｓｉ薄膜とゲート酸化膜との界面付近の拡大断面図、第３図は試料の表裏面からパルスレーザービームを照射するためのレーザービーム照射装置の構成を示す図、第４図は多結晶Ｓｉ薄膜の表裏面から同時にパルスレーザービームを照射して加熱する方法を説明するための断面図、第５図はパルスレーザービームの波形の一例を示す波形図、第６図Ａ及び第６図Ｂは従来の超薄膜多結晶Ｓｉ　ＴＦＴの製造方法を工程順に説明するための断面図、第７図は第６図Ｂに示す状態における多結晶Ｓｉ薄膜とゲート酸化膜との界面付近の拡大断面図である。
図面における主要な符号の説明
　１：石英ガラス基板、　２、４：多結晶Ｓｉ薄膜、３：非晶質Ｓｉ薄膜、　５：ゲート酸化膜、　７：ゲート電極、　８：ソース領域、　９：ドレイン領域。