【事件の表示】
　特許第３２３４２０１号「半導体装置」の請求項１ないし８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３２３４２０１号の請求項１ないし８に係る特許を維持する。
【理　由】
第１　手続の経緯
　特許第３２３４２０１号の請求項１ないし８に係る発明の手続きの経緯は、以下のとおりである。
　出願番号　　　　　　　　特願平１１−２２４９９５号
　　　　　　　　　　　　（特願平２−３１６５９８号の分割）
　出願日　　　　　　　　　平成２年１１月２０日
　設定登録　　　　　　　　平成１３年９月２１日
　特許異議の申立て　　　　平成１４年６月３日
　　（山枡幸文）
　取消理由通知　　　　　　平成１４年９月１１日
　意見書、訂正請求書　　　平成１４年１１月２３日
　
　
第２　訂正の適否についての判断
（１）訂正の内容
　特許権者が求めている、平成１４年１１月２３日付け訂正請求書に添付された訂正明細書における訂正の内容は以下のとおりである。
訂正事項ａ．特許請求の範囲の請求項１を次のとおり訂正する。
「【請求項１】
　絶縁表面を有する基板と、前記基板上に設けられ、かつチャネル形成領域、ソース領域およびドレイン領域を含む結晶性を有する半導体を有する薄膜トランジスタと、前記基板上に設けられ、かつ前記ソース領域または前記ドレイン領域に接続された配線と、前記薄膜トランジスタおよび前記配線を覆うように前記基板上に設けられた有機樹脂膜と、前記有機樹脂膜上に設けられた透明電極と、を有する半導体装置であって、前記チャネル形成領域には酸素、窒素または炭素が添加されており、前記チャネル形成領域の酸素、窒素および炭素の総量は１×１０20ｃｍ-3〜２０原子％であり、前記ソース領域および前記ドレイン領域の酸素、窒素および炭素の総量は、前記チャネル形成領域の酸素、窒素および炭素の総量よりも少ないことを特徴とする半導体装置。」
訂正事項ｂ．特許請求の範囲の請求項２を次のとおり訂正する。
「【請求項２】
　絶縁表面を有する基板と、前記基板上に設けられ、かつチャネル形成領域、ソース領域およびドレイン領域を含む結晶性を有する半導体を有する薄膜トランジスタと、前記基板上に設けられ、前記ソース領域または前記ドレイン領域に接続された配線と、前記薄膜トランジスタおよび前記配線を覆うように前記基板上に設けられた有機樹脂膜と、前記有機樹脂膜上に設けられた透明電極と、を有する半導体装置であって、前記チャネル形成領域には酸素、窒素または炭素が添加されており、前記チャネル形成領域の酸素、窒素および炭素の総量は１×１０20ｃｍ-3〜２０原子％であり、前記半導体のチャネル形成領域にはボロンが１×１０15〜５×１０17ｃｍ-3の濃度で添加されており、前記ソース領域および前記ドレイン領域の酸素、窒素および炭素の総量は、前記チャネル形成領域の酸素、窒素および炭素の総量よりも少ないことを特徴とする半導体装置。」
訂正事項ｃ．特許請求の範囲の請求項３を次のとおり訂正する。
「【請求項３】
　絶縁表面を有する基板と、前記基板上に設けられ、かつチャネル形成領域、ソース領域およびドレイン領域を含む結晶性を有する半導体を有する薄膜トランジスタと、前記基板上に設けられ、かつ前記ソース領域または前記ドレイン領域に接続された配線と、前記薄膜トランジスタおよび前記配線を覆うように前記基板上に設けられた有機樹脂膜と、前記有機樹脂膜上に設けられた透明電極と、を有する半導体装置であって、前記チャネル形成領域の酸素、窒素および炭素の総量は１×１０20ｃｍ-3〜２０原子％であり、前記ソース領域および前記ドレイン領域の酸素、窒素および炭素の総量は、前記チャネル形成領域の酸素、窒素および炭素の総量よりも少ないことを特徴とする半導体装置。」
訂正事項ｄ．特許請求の範囲の請求項４を次のとおり訂正する。
「【請求項４】
　絶縁表面を有する基板と、前記基板上に設けられ、かつチャネル形成領域、ソース領域およびドレイン領域を含む結晶性を有する半導体を有する薄膜トランジスタと、前記基板上に設けられ、前記ソース領域または前記ドレイン領域に接続された配線と、前記薄膜トランジスタおよび前記配線を覆うように前記基板上に設けられた有機樹脂膜と、前記有機樹脂膜上に設けられた透明電極と、を有する半導体装置であって、前記チャネル形成領域の酸素、窒素および炭素の総量は１×１０20ｃｍ-3〜２０原子％であり、前記半導体のチャネル形成領域にはボロンが１×１０15〜５×１０17ｃｍ-3の濃度で添加されており、前記ソース領域および前記ドレイン領域の酸素、窒素および炭素の総量は、前記チャネル形成領域の酸素、窒素および炭素の総量よりも少ないことを特徴とする半導体装置。」
訂正事項ｅ．明細書中の【００１７】段落を次のとおり訂正する。
「【００１７】
　図１において、ANガラス、パイレックス（登録商標）ガラス等の約600 ℃の熱処理に耐え得るガラス(1) 上にマグネトロンRF（高周波) スパッタ法を用いてブロッキング層(38)としての酸化珪素膜を1000〜3000Åの厚さに作製した。」
　
（２）訂正の目的の適否、新規事項の有無及び拡張・変更の存否
ア．訂正事項ａ〜ｄについて
　訂正後の請求項１〜４は、特許明細書の特許請求の範囲の請求項１〜４に記載された発明において、さらに「前記ソース領域および前記ドレイン領域の酸素、窒素および炭素の総量は、前記チャネル形成領域の酸素、窒素および炭素の総量よりも少ない」点の限定を図るものであり、特許請求の範囲の減縮に該当するものである。
　そして、この点の構成は、特許明細書の【０００７】段落、【０００８】段落、【００１９】段落、【００２２】〜【００２４】段落などに記載されていたものである。
　したがって、訂正事項ａ〜ｄは、願書に添付した明細書又は図面に記載した事項の範囲内であり、新規事項の追加に該当せず、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。
イ．訂正事項ｅについて
　訂正事項ｅについては、訂正前の【００１７】段落の記載における「・・・パイレックスガラス・・・」を「・・・パイレックス（登録商標）ガラス・・・」と訂正し、用語パイレックスが登録商標であることを明らかにするものであり、明りょうでない記載の釈明を目的とするものである。
　そして、訂正事項ｅは、願書に添付した明細書又は図面に記載した事項の範囲内であり、新規事項の追加に該当せず、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。
　
（３）むすび
　以上のとおりであるから、上記訂正は、特許法等の一部を改正する法律（平成６年法律第１１６号）附則第６条第１項の規定によりなお従前の例によるとされる、平成１１年改正前の特許法第１２０条の４第３項において準用する平成６年法律第１１６号による改正前の特許法第１２６条第１項ただし書、第２項及び第３項の規定に適合するので、当該訂正を認める。
　
　
第３　特許異議の申立てについて
（１）申立の理由及び取消理由通知の概要
ア．申立の理由の概要
　特許異議申立人山枡幸文は、証拠として甲第１号証（特開昭６４−１２７３号公報）、甲第２号証（特開昭６４−６６９６９号公報）、甲第３号証（特許第３０２９２８９号公報）を提出し、本件特許の請求項１、３、５〜８に係る発明は、本件出願前国内において頒布された甲第１号証に記載された発明であるか、あるいは本件出願前国内において頒布された甲第１号証に記載された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ので特許法第２９条第１項第３号または同条第２項の規定により特許を受けることができず、また、本件特許の請求項２、４に係る発明は、本件出願前国内において頒布された甲第１号証及び甲第２号証に記載された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ので特許法第２９条第２項の規定により特許をを受けることができず、また、本件特許の請求項１、３、５〜８に係る発明は、甲第３号証として示した本件特許発明の原出願に係る特許発明の請求項１、２、５と実質的に同一発明であり、特許法第３９条第２項の規定により特許を受けることができず、取り消されるべきであると主張している。
　
イ．取消理由通知の概要
「本件の下記の請求項に係る発明は、その出願前に国内において頒布された下記の刊行物に記載された発明に基いて、その出願前にその発明の属する技術分野における通常の知識を有するものが、容易に発明をすることができたものと認められるから、特許法第２９条第２項の規定に違反してされたものである。
　　　　　　　　　　　　　　　　　記
刊行物１．特開昭６４−１２７３号公報（申立人の提出した甲第１号証）
刊行物２．特開昭６４−６６９６９号公報（申立人の提出した甲第２号証）
刊行物３．特開昭５５−３２０２６号公報（申立人の提出した参考資料１）
刊行物４．特開昭５６−９４３８６号公報（申立人の提出した参考資料２）
刊行物５．特開昭５８−８５４７８号公報（申立人の提出した参考資料３）
刊行物６．特開昭６４−２５５７３号公報（申立人の提出した参考資料４）
刊行物７．特開平２−１４５７７号公報（申立人の提出した参考資料５）
刊行物８．特開昭６２−１４７７５９号公報（申立人の提出した参考資料６）
刊行物９．特開昭６２−２１９５７４号公報（申立人の提出した参考資料７）
刊行物１０．特開昭６３−２６１８８０号公報（申立人の提出した参考資料８）
　
・請求項１
・刊行物１、３〜８
　
・請求項２
・刊行物１〜１０
　
・請求項３
・刊行物１、３〜８
　
・請求項４
・刊行物１〜１０
　
・請求項５ないし８
・刊行物１〜１０」
　
（２）本件請求項１ないし８に係る発明
　上記「第２」で示したように上記訂正が認められるから、本件請求項１ないし８に係る発明は、上記訂正請求に係る訂正明細書の特許請求の範囲の請求項１ないし８に記載された次のとおりのものである。
「【請求項１】
　絶縁表面を有する基板と、前記基板上に設けられ、かつチャネル形成領域、ソース領域およびドレイン領域を含む結晶性を有する半導体を有する薄膜トランジスタと、前記基板上に設けられ、かつ前記ソース領域または前記ドレイン領域に接続された配線と、前記薄膜トランジスタおよび前記配線を覆うように前記基板上に設けられた有機樹脂膜と、前記有機樹脂膜上に設けられた透明電極と、を有する半導体装置であって、前記チャネル形成領域には酸素、窒素または炭素が添加されており、前記チャネル形成領域の酸素、窒素および炭素の総量は１×１０20ｃｍ-3〜２０原子％であり、前記ソース領域および前記ドレイン領域の酸素、窒素および炭素の総量は、前記チャネル形成領域の酸素、窒素および炭素の総量よりも少ないことを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
　絶縁表面を有する基板と、前記基板上に設けられ、かつチャネル形成領域、ソース領域およびドレイン領域を含む結晶性を有する半導体を有する薄膜トランジスタと、前記基板上に設けられ、前記ソース領域または前記ドレイン領域に接続された配線と、前記薄膜トランジスタおよび前記配線を覆うように前記基板上に設けられた有機樹脂膜と、前記有機樹脂膜上に設けられた透明電極と、を有する半導体装置であって、前記チャネル形成領域には酸素、窒素または炭素が添加されており、前記チャネル形成領域の酸素、窒素および炭素の総量は１×１０20ｃｍ-3〜２０原子％であり、前記半導体のチャネル形成領域にはボロンが１×１０15〜５×１０17ｃｍ-3の濃度で添加されており、前記ソース領域および前記ドレイン領域の酸素、窒素および炭素の総量は、前記チャネル形成領域の酸素、窒素および炭素の総量よりも少ないことを特徴とする半導体装置。
【請求項３】
　絶縁表面を有する基板と、前記基板上に設けられ、かつチャネル形成領域、ソース領域およびドレイン領域を含む結晶性を有する半導体を有する薄膜トランジスタと、前記基板上に設けられ、かつ前記ソース領域または前記ドレイン領域に接続された配線と、前記薄膜トランジスタおよび前記配線を覆うように前記基板上に設けられた有機樹脂膜と、前記有機樹脂膜上に設けられた透明電極と、を有する半導体装置であって、前記チャネル形成領域の酸素、窒素および炭素の総量は１×１０20ｃｍ-3〜２０原子％であり、前記ソース領域および前記ドレイン領域の酸素、窒素および炭素の総量は、前記チャネル形成領域の酸素、窒素および炭素の総量よりも少ないことを特徴とする半導体装置。
【請求項４】
　絶縁表面を有する基板と、前記基板上に設けられ、かつチャネル形成領域、ソース領域およびドレイン領域を含む結晶性を有する半導体を有する薄膜トランジスタと、前記基板上に設けられ、前記ソース領域または前記ドレイン領域に接続された配線と、前記薄膜トランジスタおよび前記配線を覆うように前記基板上に設けられた有機樹脂膜と、前記有機樹脂膜上に設けられた透明電極と、を有する半導体装置であって、前記チャネル形成領域の酸素、窒素および炭素の総量は１×１０20ｃｍ-3〜２０原子％であり、前記半導体のチャネル形成領域にはボロンが１×１０15〜５×１０17ｃｍ-3の濃度で添加されており、前記ソース領域および前記ドレイン領域の酸素、窒素および炭素の総量は、前記チャネル形成領域の酸素、窒素および炭素の総量よりも少ないことを特徴とする半導体装置。
【請求項５】
　請求項１乃至請求項４のいずれか１項において、前記半導体装置は前記薄膜トランジスタを複数有しており、前記薄膜トランジスタは、Ｐチャネル型薄膜トランジスタまたはＮチャネル型薄膜トランジスタであることを特徴とする半導体装置。
【請求項６】
　請求項１乃至請求項５のいずれか１項において、前記半導体装置は液晶表示装置であることを特徴とする半導体装置。
【請求項７】
　請求項１乃至請求項５のいずれか１項において、前記半導体装置はイメージセンサであることを特徴とする半導体装置。
【請求項８】
　請求項１乃至請求項５のいずれか１項において、前記半導体装置はモノリシック型集積回路であることを特徴とする半導体装置。」
　
（３）引用刊行物に記載された発明
　当審で通知した取消理由で引用した刊行物１（特開昭６４−１２７３号公報（申立人の提出した甲第１号証））には、「（１）非晶質基板上に非晶質シリコン薄膜を形成し、該非晶質シリコン薄膜の一部分に酸素をイオン注入した後、熱処理を加えて結晶化する工程において、該非晶質シリコン薄膜内の前記酸素をイオン注入していない領域から該非晶質シリコン薄膜内の前記酸素をイオン注入した領域へ結晶粒を成長させ、該結晶粒の成長方向をチャネル長方向として薄膜トランジスタを作成することを特徴とする多結晶シリコン薄膜トランジスタの製造方法。」（第１頁左下欄、特許請求の範囲）であり、「近年、液晶や薄膜発光素子を用いた画像表示装置や、アモルファスシリコンを用いた光センサの駆動用に、多結晶シリコン薄膜トランジスタが使用され始めている。」（第１頁左下欄第１９行〜同頁右下欄第２行）こと、「本発明の目的は電界効果移動度およびオフ電流特性をもとに改善する多結晶シリコン薄膜トランジスタの製造方法を提供することにある。」（第２頁右下欄第７〜９行）こと、「［実施例］
　以下本発明の製造方法の実施例について、第３図（ａ）〜（ｇ）にしたがって説明する。第３図（ａ）に示すように、石英基板３００上に真空蒸着法により、基板温度３２０℃で、非晶質シリコン薄膜３０１を厚さ０．２μｍ堆積する。このときの成膜時の真空槽内の圧力は１×１０−７ｔｏｒｒ以下であった。次に、第３図（ｂ）に示すように、フォトリソグラフィー工程により該非晶質シリコン薄膜３０１上に、フォトレジストをイオン注入用マスク３０２として整形した。前記工程の後、シリコンを加速電圧５０ＫｅＶ，ドーズ量５×１０１５ｃｍ−２の条件でイオン注入した。さらに、酸洗浄によりマスク３０２を除去した。前記工程の後、該石英基板３００を電気炉によって、窒素雰囲気中で６００℃，１５時間の熱処理を加えた。前記工程の後、第３図（ｃ）に示すように結晶化した薄膜３０１をフォトリソグラフィー工程により各トランジスタ領域３０３に分割する。この後、第３図（ｄ）に示すように、ゲート酸化膜である酸化シリコン膜３０４を、水素化シリコン（ＳｉＨ４）と亜酸化窒素（Ｎ２Ｏ）による気相化学反応により、基板温度６３０℃で、厚さ０．１μｍ形成した。さらに、多結晶シリコン薄膜を、水素化シリコン（ＳｉＨ４）の熱分解による気相化学反応などを用いて、厚さ０．３μｍ形成し、ゲート電極３０５を形成した。この後、第３図（ｅ）に示すように、リンイオンを５×１０１５ｃｍ−２イオン注入し、ソース領域３０６とドレイン領域３０７を形成した。さらに、６５０℃，１時間の熱処理を行い、ソース領域３０６とドレイン領域３０７の活性化を図った。前記工程の後、第３図（ｆ）に示すように、酸化シリコン膜３０８を前述の気相化学反応により厚さ１μｍ形成し、フォトリソグラフィー工程により該ソース領域３０６、該ドレイン領域３０７上の酸化シリコン膜３０８にコンタクトホールを設けた。前記工程の後、真空蒸着等の方法により配線金属としてアルミニウムを堆積し、フォトリソグラフィー工程により第３図（ｇ）に示すソース電極３０９とドレイン電極３１０とゲート電極間の配線を行った。この後、４５０℃，３０分の水素中での熱処理を行った。
　上記の工程により作成した薄膜トランジスタの特性は、電界効果移動度１００ｃｍ２／Ｖｓｅｃ，オフ電流１０−１０Ａであった。」（第３頁右上欄第１９行〜同頁右下欄第２０行）ことが、第１図〜第３図と共に記載されている。
　
　同刊行物２（特開昭６４−６６９６９号公報（申立人の提出した甲第２号証））には、「本発明はＭＯＳ型薄膜トランジスターの製造方法における不純物のチャンネルドープ工程の改良に関する。」（第１頁左下欄第第１４〜１６行）こと、「ＭＯＳ型薄膜トランジスターは一般に第１図に示すような方法で製造されている。即ちまず絶縁基板１上にポリシリコン（ｐ−Ｓｉ）、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）等のＳｉ半導体膜を減圧ＣＶＤ法等で形成し、ついでパターンニングを行なってＳｉ半導体活性層２を設け［第１図（ａ）］、引続き熱酸化を行なってゲート酸化膜３を形成した後［第１図（ｂ）］、通常イオン注入４により、しきい値電圧ＶＴＨ制御のためのチャンネルドープを行う（第１図（ｃ））。なお５はチャンネルドープされたＳｉ半導体活性層である。またこの場合、不純物イオンは通常、ｎチャンネルトランジスターの場合はＢ＋、またｐチャンネルトランジスターの場合はＡｓ＋又はＰ＋である。」（第１頁左下欄第１８行〜同頁右下欄第１２行）こと、「・・・、不純物拡散工程ではチャンネルドープ領域の不純物濃度は１×１０１６〜１×１０１８／ｃｍ３のオーダー・・・」（第２頁右下欄第１〜３行）が、第１図と共に記載されている。
　
　同刊行物３〜５（特開昭５５−３２０２６号公報（申立人の提出した参考資料１）、特開昭５６−９４３８６号公報（申立人の提出した参考資料２）、刊行物５．特開昭５８−８５４７８号公報（申立人の提出した参考資料３））には、薄膜トランジスタ及び配線を覆うように基板上に有機樹脂膜を設けることや、その有機樹脂膜上に透明電極を設けることが、示されている。
　
　刊行物６〜８（特開昭６４−２５５７３号公報（申立人の提出した参考資料４）、特開平２−１４５７７号公報（申立人の提出した参考資料５）、特開昭６２−１４７７５９号公報（申立人の提出した参考資料６））には、液晶表示素子などに用いられる多結晶シリコン薄膜ＴＦＴにおいて、チャネル領域に酸素、窒素、アルゴンなどのイオンを注入することが、示されている。
　
　刊行物９、１０（特開昭６２−２１９５７４号公報（申立人の提出した参考資料７）、特開昭６３−２６１８８０号公報（申立人の提出した参考資料８））には、しきい値電圧を制御するためにチャネル形成領域に適当な濃度のボロンを添加することが、示されている。
　
（４）対比・判断
ア．本件請求項１に係る発明について
　本件請求項１に係る発明と上記刊行物１に記載の発明とを対比すると、両者は、「絶縁表面を有する基板と、前記基板上に設けられ、かつチャネル形成領域、ソース領域およびドレイン領域を含む結晶性を有する半導体を有する薄膜トランジスタと、前記基板上に設けられ、かつ前記ソース領域または前記ドレイン領域に接続された配線と、を有する半導体装置であって、前記チャネル形成領域には酸素、窒素または炭素が添加されており、前記チャネル形成領域の酸素、窒素および炭素の総量は１×１０20ｃｍ-3〜２０原子％であることを特徴とする半導体装置。」の点で一致しているが、本件請求項１に係る発明が、前記薄膜トランジスタおよび前記配線を覆うように前記基板上に設けられた有機樹脂膜と、前記有機樹脂膜上に設けられた透明電極とを有しているのに対して、上記刊行物１に記載の発明は、薄膜トランジスタおよび配線を覆うように基板上に設けられた有機樹脂膜と、前記有機樹脂膜上に設けられた透明電極とを有しているとの記載がない点（以下「相違点１」という。）、及び、本件請求項１に係る発明が、前記ソース領域および前記ドレイン領域の酸素、窒素および炭素の総量は、前記チャネル形成領域の酸素、窒素および炭素の総量よりも少ないのに対して、上記刊行物１に記載の発明は、ソース領域の一部の酸素、窒素および炭素の総量は、チャネル形成領域の酸素、窒素および炭素の総量よりも少ないが、ドレイン領域の酸素、窒素および炭素の総量は、前記チャネル形成領域の酸素、窒素および炭素の総量と同じである点（以下「相違点２」という。）で相違している。
　
　そこで、これらの相違点について検討する。
相違点１についての検討。
　上記刊行物３〜５には、薄膜トランジスタ及び配線を覆うように基板上に有機樹脂膜を設けることや、その有機樹脂膜上に透明電極を設けることが示されており、周知である。
　したがって、刊行物１に記載の発明において、このような周知事項を適用して薄膜トランジスタおよび配線を覆うように基板上に設けられた有機樹脂膜と、有機樹脂膜上に設けられた透明電極とを設けることは、当業者が適宜なしえたことと認められる。
　
相違点２についての検討。
　本件請求項１に係る発明の、前記ソース領域および前記ドレイン領域の酸素、窒素および炭素の総量は、前記チャネル形成領域の酸素、窒素および炭素の総量よりも少ない点については、上記刊行物３〜８のいずれにも、記載も示唆もない。
　そして、かかる点により、本件請求項１に係る発明は、チャネル形成領域に酸素等の不純物を添加して非感光性の半導体とするとともに、ソース及びドレインにはこれらの不純物の添加をせずにドナーまたはアクセプタのイオン化率の向上を図るという明細書記載の顕著な作用効果を奏するものである（【００７０】段落の記載を参照）。
　したがって、本件請求項１に係る発明は、上記刊行物１、３〜８に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものとはいえない。
　
イ．本件請求項２に係る発明について
　本件請求項２に係る発明と上記刊行物１に記載の発明とを対比すると、両者は、「絶縁表面を有する基板と、前記基板上に設けられ、かつチャネル形成領域、ソース領域およびドレイン領域を含む結晶性を有する半導体を有する薄膜トランジスタと、前記基板上に設けられ、前記ソース領域または前記ドレイン領域に接続された配線と、、を有する半導体装置であって、前記チャネル形成領域には酸素、窒素または炭素が添加されており、前記チャネル形成領域の酸素、窒素および炭素の総量は１×１０20ｃｍ-3〜２０原子％であることを特徴とする半導体装置。」の点で一致しているが、本件請求項２に係る発明が、前記薄膜トランジスタおよび前記配線を覆うように前記基板上に設けられた有機樹脂膜と、前記有機樹脂膜上に設けられた透明電極とを有しているのに対して、上記刊行物１に記載の発明は、薄膜トランジスタおよび配線を覆うように基板上に設けられた有機樹脂膜と、前記有機樹脂膜上に設けられた透明電極とを有しているとの記載がない点（以下「相違点３」という。）、本件請求項２に係る発明が、前記半導体のチャネル形成領域にはボロンが１×１０15〜５×１０17ｃｍ-3の濃度で添加されているのに対して、上記刊行物１に記載の発明は、半導体のチャネル形成領域のボロンの添加については記載がない点（以下「相違点４」という。）、及び、本件請求項１に係る発明が、前記ソース領域および前記ドレイン領域の酸素、窒素および炭素の総量は、前記チャネル形成領域の酸素、窒素および炭素の総量よりも少ないのに対して、上記刊行物１に記載の発明は、ソース領域の一部の酸素、窒素および炭素の総量は、チャネル形成領域の酸素、窒素および炭素の総量よりも少ないが、ドレイン領域の酸素、窒素および炭素の総量は、前記チャネル形成領域の酸素、窒素および炭素の総量と同じである点（以下「相違点５」という。）で相違している。
　
　そこで、これらの相違点について検討する。
相違点３についての検討。
　上記刊行物３〜５には、薄膜トランジスタ及び配線を覆うように基板上に有機樹脂膜を設けることや、その有機樹脂膜上に透明電極を設けることが示されており、周知である。
　したがって、刊行物１に記載の発明において、このような周知事項を適用して薄膜トランジスタおよび配線を覆うように基板上に設けられた有機樹脂膜と、有機樹脂膜上に設けられた透明電極とを設けることは、当業者が適宜なしえたことと認められる。
　
相違点４についての検討。
　上記刊行物２、９、１０には、半導体のチャネル形成領域にボロンを添加して、しきい値の調整をすることが記載されており、周知である。そして、ボロンの濃度は、所定のしきい値とするために、当業者が適宜設定できる程度のものと認められる。
　
相違点５についての検討。
　本件請求項２に係る発明の、前記ソース領域および前記ドレイン領域の酸素、窒素および炭素の総量は、前記チャネル形成領域の酸素、窒素および炭素の総量よりも少ない点については、上記刊行物２〜１０のいずれにも、記載も示唆もない。
　そして、かかる点により、本件請求項２に係る発明は、チャネル形成領域に酸素等の不純物を添加して非感光性の半導体とするとともに、ソース及びドレインにはこれらの不純物の添加をせずにドナーまたはアクセプタのイオン化率の向上を図るという明細書記載の顕著な作用効果を奏するものである（【００７０】段落の記載を参照）。
　したがって、本件請求項２に係る発明は、上記刊行物１〜１０に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものとはいえない。
　
ウ．本件請求項３に係る発明について
　本件請求項３に係る発明と上記刊行物１に記載の発明とを対比すると、両者は、「絶縁表面を有する基板と、前記基板上に設けられ、かつチャネル形成領域、ソース領域およびドレイン領域を含む結晶性を有する半導体を有する薄膜トランジスタと、前記基板上に設けられ、かつ前記ソース領域または前記ドレイン領域に接続された配線と、を有する半導体装置であって、前記チャネル形成領域の酸素、窒素および炭素の総量は１×１０20ｃｍ-3〜２０原子％であることを特徴とする半導体装置。」の点で一致しているが、本件請求項３に係る発明が、前記薄膜トランジスタおよび前記配線を覆うように前記基板上に設けられた有機樹脂膜と、前記有機樹脂膜上に設けられた透明電極とを有しているのに対して、上記刊行物１に記載の発明は、薄膜トランジスタおよび配線を覆うように基板上に設けられた有機樹脂膜と、前記有機樹脂膜上に設けられた透明電極とを有しているとの記載がない点（以下「相違点６」という。）、及び、本件請求項３に係る発明が、前記ソース領域および前記ドレイン領域の酸素、窒素および炭素の総量は、前記チャネル形成領域の酸素、窒素および炭素の総量よりも少ないのに対して、上記刊行物１に記載の発明は、ソース領域の一部の酸素、窒素および炭素の総量は、チャネル形成領域の酸素、窒素および炭素の総量よりも少ないが、ドレイン領域の酸素、窒素および炭素の総量は、前記チャネル形成領域の酸素、窒素および炭素の総量と同じである点（以下「相違点７」という。）で相違している。
　
　そこで、これらの相違点について検討する。
相違点６についての検討。
　上記刊行物３〜５には、薄膜トランジスタ及び配線を覆うように基板上に有機樹脂膜を設けることや、その有機樹脂膜上に透明電極を設けることが示されており、周知である。
　したがって、刊行物１に記載の発明において、このような周知事項を適用して薄膜トランジスタおよび配線を覆うように基板上に設けられた有機樹脂膜と、有機樹脂膜上に設けられた透明電極とを設けることは、当業者が適宜なしえたことと認められる。
　
相違点７についての検討。
　本件請求項３に係る発明の、前記ソース領域および前記ドレイン領域の酸素、窒素および炭素の総量は、前記チャネル形成領域の酸素、窒素および炭素の総量よりも少ない点については、上記刊行物３〜８のいずれにも、記載も示唆もない。
　そして、かかる点により、本件請求項３に係る発明は、チャネル形成領域に酸素等の不純物を添加して非感光性の半導体とするとともに、ソース及びドレインにはこれらの不純物の添加をせずにドナーまたはアクセプタのイオン化率の向上を図るという明細書記載の顕著な作用効果を奏するものである（【００７０】段落の記載を参照）。
　したがって、本件請求項３に係る発明は、上記刊行物１、３〜８に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものとはいえない。
　
エ．本件請求項４に係る発明について
　本件請求項４に係る発明と上記刊行物１に記載の発明とを対比すると、両者は、「絶縁表面を有する基板と、前記基板上に設けられ、かつチャネル形成領域、ソース領域およびドレイン領域を含む結晶性を有する半導体を有する薄膜トランジスタと、前記基板上に設けられ、前記ソース領域または前記ドレイン領域に接続された配線と、を有する半導体装置であって、前記チャネル形成領域の酸素、窒素および炭素の総量は１×１０20ｃｍ-3〜２０原子％であることを特徴とする半導体装置。」の点で一致しているが、本件請求項４に係る発明が、前記薄膜トランジスタおよび前記配線を覆うように前記基板上に設けられた有機樹脂膜と、前記有機樹脂膜上に設けられた透明電極とを有しているのに対して、上記刊行物１に記載の発明は、薄膜トランジスタおよび配線を覆うように基板上に設けられた有機樹脂膜と、前記有機樹脂膜上に設けられた透明電極とを有しているとの記載がない点（以下「相違点８」という。）、本件請求項４に係る発明が、前記半導体のチャネル形成領域にはボロンが１×１０15〜５×１０17ｃｍ-3の濃度で添加されているのに対して、上記刊行物１に記載の発明は、半導体のチャネル形成領域のボロンの添加については記載がない点（以下「相違点９」という。）、及び、本件請求項４に係る発明が、前記ソース領域および前記ドレイン領域の酸素、窒素および炭素の総量は、前記チャネル形成領域の酸素、窒素および炭素の総量よりも少ないのに対して、上記刊行物１に記載の発明は、ソース領域の一部の酸素、窒素および炭素の総量は、チャネル形成領域の酸素、窒素および炭素の総量よりも少ないが、ドレイン領域の酸素、窒素および炭素の総量は、前記チャネル形成領域の酸素、窒素および炭素の総量と同じである点（以下「相違点１０」という。）で相違している。
　
　そこで、これらの相違点について検討する。
相違点８についての検討。
　上記刊行物３〜５には、薄膜トランジスタ及び配線を覆うように基板上に有機樹脂膜を設けることや、その有機樹脂膜上に透明電極を設けることが示されており、周知である。
　したがって、刊行物１に記載の発明において、このような周知事項を適用して薄膜トランジスタおよび配線を覆うように基板上に設けられた有機樹脂膜と、有機樹脂膜上に設けられた透明電極とを設けることは、当業者が適宜なしえたことと認められる。
　
相違点９についての検討。
　上記刊行物２、９、１０には、半導体のチャネル形成領域にボロンを添加して、しきい値の調整をすることが記載されており、周知である。そして、ボロンの濃度は、所定のしきい値とするために、当業者が適宜設定できる程度のものと認められる。
　
相違点１０についての検討。
　本件請求項４に係る発明の、前記ソース領域および前記ドレイン領域の酸素、窒素および炭素の総量は、前記チャネル形成領域の酸素、窒素および炭素の総量よりも少ない点については、上記刊行物２〜１０のいずれにも、記載も示唆もない。
　そして、かかる点により、本件請求項４に係る発明は、チャネル形成領域に酸素等の不純物を添加して非感光性の半導体とするとともに、ソース及びドレインにはこれらの不純物の添加をせずにドナーまたはアクセプタのイオン化率の向上を図るという明細書記載の顕著な作用効果を奏するものである（【００７０】段落の記載を参照）。
　したがって、本件請求項４に係る発明は、上記刊行物１〜１０に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものとはいえない。
　
オ．本件請求項５ないし８に係る発明について
　本件請求項５ないし８に係る発明は、少なくとも本件請求項１ないし４に係る発明のいずれかを引用し、さらに限定した発明であるので、上記ア．〜エ．と同様な理由により、上記刊行物１〜１０に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものとはいえない。
　
　なお、特許異議申立人山枡幸文の、本件特許の請求項１、３、５〜８に係る発明は、甲第３号証として示した本件特許発明の原出願に係る特許発明の請求項１、２、５と実質的に同一発明であり、特許法第３９条第２項の規定により、特許を受けることができず、取り消されるべきであるという主張については、本件特許の請求項１、３、５〜８に係る発明は、本件特許発明の原出願に係る特許発明の請求項１、２、５と同一とは認められないので、特許法第３９条第２項の規定により特許を受けることができないというものではない。
　
（５）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、本件請求項１ないし８に係る発明の特許を取り消すことができない。
　そして、他に本件請求項１ないし８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、特許法等の一部を改正する法律（平成６年法律第１１６号）附則第１４条の規定に基づく、特許法等の一部を改正する法律の施行に伴う経過措置を定める政令（平成７年政令第２０５号）第４条第２項の規定により、結論のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１６年８月１８日（２００４．８．１８）
【訂正の要旨】
審決（決定）の【理由】欄参照。
（５４）【発明の名称】
半導体装置
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】
　絶縁表面を有する基板と、前記基板上に設けられ、かつチャネル形成領域、ソース領域およびドレイン領域を含む結晶性を有する半導体を有する薄膜トランジスタと、前記基板上に設けられ、かつ前記ソース領域または前記ドレイン領域に接続された配線と、前記薄膜トランジスタおよび前記配線を覆うように前記基板上に設けられた有機樹脂膜と、前記有機樹脂膜上に設けられた透明電極と、を有する半導体装置であって、前記チャネル形成領域には酸素、窒素または炭素が添加されており、前記チャネル形成領域の酸素、窒素および炭素の総量は１×１０２０ｃｍ−３〜２０原子％であ
り、前記ソース領域および前記ドレイン領域の酸素、窒素および炭素の総量は、前記チャネル形成領域の酸素、窒素および炭素の総量よりも少ない
　【請求項２】
　絶縁表面を有する基板と、前記基板上に設けられ、かつチャネル形成領域、ソース領域およびドレイン領域を含む結晶性を有する半導体を有する薄膜トランジスタと、前記基板上に設けられ、前記ソース領域または前記ドレイン領域に接続された配線と、前記薄膜トランジスタおよび前記配線を覆うように前記基板上に設けられた有機樹脂膜と、前記有機樹脂膜上に設けられた透明電極と、を有する半導体装置であって、前記チャネル形成領域には酸素、窒素または炭素が添加されており、前記チャネル形成領域の酸素、窒素および炭素の総量は１×１０２０ｃｍ−３〜２０原子％であり、前記半導体のチャネル形成領域にはボロンが１×１０１５〜５×１０１７ｃｍ−３の濃度で添加されて
おり、前記ソース領域および前記ドレイン領域の酸素、窒素および炭素の総量は、前記チャネル形成領域の酸素、窒素および炭素の総量よりも少ない
　【請求項３】
　絶縁表面を有する基板と、前記基板上に設けられ、かつチャネル形成領域、ソース領域およびドレイン領域を含む結晶性を有する半導体を有する薄膜トランジスタと、前記基板上に設けられ、かつ前記ソース領域または前記ドレイン領域に接続された配線と、前記薄膜トランジスタおよび前記配線を覆うように前記基板上に設けられた有機樹脂膜と、前記有機樹脂膜上に設けられた透明電極と、を有する半導体装置であって、前記チャネル形成領域の酸素、窒素および炭素の総量は１×１０２０ｃｍ−３〜２０原子％であ
り、前記ソース領域および前記ドレイン領域の酸素、窒素および炭素の総量は、前記チャネル形成領域の酸素、窒素および炭素の総量よりも少ない
　【請求項４】
　絶縁表面を有する基板と、前記基板上に設けられ、かつチャネル形成領域、ソース領域およびドレイン領域を含む結晶性を有する半導体を有する薄膜トランジスタと、前記基板上に設けられ、前記ソース領域または前記ドレイン領域に接続された配線と、前記薄膜トランジスタおよび前記配線を覆うように前記基板上に設けられた有機樹脂膜と、前記有機樹脂膜上に設けられた透明電極と、を有する半導体装置であって、前記チャネル形成領域の酸素、窒素および炭素の総量は１×１０２０ｃｍ−３〜２０原子％であり、前記半導体のチャネル形成領域にはボロンが１×１０１５〜５×１０１７ｃｍ−３の濃度で添加されて
おり、前記ソース領域および前記ドレイン領域の酸素、窒素および炭素の総量は、前記チャネル形成領域の酸素、窒素および炭素の総量よりも少ない
　【請求項５】
　請求項１乃至請求項４のいずれか１項において、前記半導体装置は前記薄膜トランジスタを複数有しており、前記薄膜トランジスタは、Ｐチャネル型薄膜トランジスタまたはＮチャネル型薄膜トランジスタであることを特徴とする半導体装置。
　【請求項６】
　請求項１乃至請求項５のいずれか１項において、前記半導体装置は液晶表示装置であることを特徴とする半導体装置。
　【請求項７】
　請求項１乃至請求項５のいずれか１項において、前記半導体装置はイメージセンサであることを特徴とする半導体装置。
　【請求項８】
　請求項１乃至請求項５のいずれか１項において、前記半導体装置はモノリシック型集積回路であることを特徴とする半導体装置。
【発明の詳細な説明】
　【０００１】
　【発明の属する技術分野】
　本発明は、アクティブ型液晶表示装置またはイメ−ジセンサに用いる薄膜構造を有する絶縁ゲイト型電界効果トランジスタ（以下ＴＦＴという）およびその作製方法に関するものである。
　【０００２】
　【従来の技術】
　従来、ＴＦＴを用いたアクティブ型の液晶表示装置が知られている。この場合、ＴＦＴにはアモルファスまたは結晶粒界を有する多結晶型の半導体を用い、１つの画素にＰまたはＮ型のいずれか一方の導電型のみのＴＦＴを用いる。即ち、一般にはＮチャネル型ＴＦＴ（ＮＴＦＴという）を画素に直列に連結している。
　【０００３】
　しかしアモルファス構造の半導体は、キャリア移動度が小さく、特にホ−ルのキャリア移動度が０．１ｃｍ２／Ｖｓｅｃ以下と小さい。また多結晶構造の半導体は、結晶粒界に偏析した酸素等の不純物および不対結合手によりドレイン耐圧を充分大きくとれない、Ｐチャネル型のＴＦＴができにくい等の欠点があった。さらにこれらは光感度（フォトセンシティビティ　ＰＳという）を有し、光照射によりＶｇ−ＩＤ（ゲイト電圧−ドレイン電流）特性等が大きく変化してしまう欠点を有している。
　【０００４】
　そのため、チャネル形成領域に光照射が行われないように遮光層を作ることが重要な工程であった。
　【０００５】
　【発明が解決しようとする課題】
　図３において、液晶（１２）を有し、それに直列に連結してＮＴＦＴ（１１）を設け、これをマトリックス配列せしめたものである。一般には６４０×４８０または１２６０×９６０と多くするが、この図面ではそれと同意味で単純に２×２のマトリックス配列をさせた。このそれぞれの画素に対し、周辺回路（１６），（１７）より電圧を加え、所定の画素を選択的にオンとし、他の画素をオフとした。するとこのＴＦＴのオン、オフ特性が一般には良好な場合、コントラストの大きい液晶表示装置を作ることができる。しかしながら、実際にかかる液晶表示装置を製造してみると、ＴＦＴの出力即ち液晶にとっての入力（液晶電位という）の電圧ＶＬＣ（１０）は、しばしば”１”（Ｈｉｇｈ）とするべき時に”１”（Ｈｉｇｈ）にならず、また、逆に”０”（Ｌｏｗ）となるべき時に”０”（Ｌｏｗ）にならない場合がある。液晶（１２）はその動作において本来絶縁性であり、また、ＴＦＴがオフの時に液晶電位（ＶＬＣ）は浮いた状態になる。そしてこの液晶（１２）は等価的にキャパシタであるため、そこに蓄積された電荷によりＶＬＣが決められる。この電荷は従来のＴＦＴは光感光性であるため、遮光が充分でない時、ＴＦＴのチャネルを通じて電流がリ−ク（１５）してしまい、結果としてＶＬＣのレベルが変動してしまう。さらに液晶がＲＬＣで比較的小さい抵抗となりリ−ク（１４）が生じた場合には、ＶＬＣは中途半端な状態になってしまう。このため１つのパネル中に２０万〜５００万個の画素を有する液晶表示装置においては、高い歩留まりを成就することができない。
　【０００６】
　【課題を解決するための手段】
　本発明は、薄膜型絶縁ゲイト型電界効果トランジスタを非感光性とせしめたものである。また、ソ−ス、ドレインをよりＰ＋またはＮ＋とするためのものである。そしてその応用としてのアクティブ型の液晶表示装置において、液晶電位を１フレ−ムの間はたえず初期値と同じ値として所定のレベルを保ち、そのレベルがドリフトしないようにＴＦＴを改良したものである。
　【０００７】
　本発明は、ＴＦＴのチャネル形成領域の半導体材料を光に対し非感光性の材料とし、特にそのためＴＦＴのチャネル形成領域に選択的に酸素、炭素または窒素の不純物を添加したシリコンを用い、その領域を結晶性を有しながらも光感光性をなくしたものである。そして一対の不純物領域を構成するソ−ス、ドレインにはその不純物の添加をしない、またはより少なくすることにより、ＰまたはＮ型の導電型を示す不純物のイオン化率を向上させたものである。
　【０００８】
　またチャネル形成領域にイオン注入法等により選択的にＯ，Ｃ，Ｎの不純物の総量を１×１０２０ｃｍ−３〜２０原子％、好ましくは３×１０２０ｃｍ−３〜５原子％としたことにより非感光性とせしめ、しかしながらかつ５００〜７５０℃の熱処理により結晶化せしめ、キャリア移動度として５ｃｍ２／Ｖｓｅｃ以上とするため結晶粒界を実質的になくし、かつ結晶性を有する半導体材料としたものである。
　【０００９】
　この材料は非感光性、即ちオン状態での電流変化を１０％以下とし、かつオフ状態（サブスレッシュホ−ルド状態）で暗電流が１０−９Ａのオ−ダのものが１０−７Ａのオ−ダ以下の増力、即ち変化の程度を２桁以下に２０００カンデラの可視光照射で成就させたものである。
　【００１０】
　本発明を液晶表示装置に用いる場合、マトリックス構成したそれぞれのピクセル（透明導電膜とＴＦＴとの総合したもの）の一方の透明導電膜（画素）の電極に相補型のＴＦＴの出力端子を連結せしめた。即ちマトリックス配列したすべての画素にＰチャネル型のＴＦＴ（以下ＰＴＦＴという）とＮＴＦＴとを相補型（以下Ｃ／ＴＦＴという）として連結してピクセルとしたものである。
　【００１１】
　その代表例を図４に回路として示す。また実際のパタ−ンレイアウト（配置図）の例を図５に示す。
　【００１２】
　即ち図４の２×２のマトリックスの例において、ＰＴＦＴとＮＴＦＴとのゲイトを互いに連結し、さらにＹ軸方向の線ＶＧＧ（２２）、またはＶＧＧ’（２３）に連結した。またＣ／ＴＦＴの共通出力を液晶（１２）に連結している。ＰＴＦＴの入力（ＶＳＳ側）をＸ軸方向の線ＶＤＤ（１８），ＶＤＤ’（１８’）に連結し、ＮＴＦＴの入力（ＶＳＳ側）をＶＳＳ（１９）に連結させている。するとＶＤＤ（１８），ＶＧＧ（２２）が”１”の時、液晶電位（１０）は”０”となり、またＶＤＤ（１８）が”１”、ＶＧＧ（２２）が”０”の時液晶電位（１０）は”１”となる。即ち、ＶＧＧとＶＬＣとは「逆相」となる。
　【００１３】
　そして液晶電位（１０）はＶＤＤ（１８）、または接地またはＶＳＳ（１９）のいずれかに固定させるため、フロ−ティングとなることがない。
　【００１４】
　図４においては、ＮＴＦＴとＰＴＦＴとを逆に配設すると、ＶＧＧとＶＬＣとは「同相」とすることができる。
　【００１５】
　【発明の実施の形態】
　以下に実施例に基づき、本発明を示す。
　【００１６】
　【実施例】
「実施例１」
　この実施例では図１及び図２を用いて本発明を示す。ガラス基板にＣ／ＴＦＴを作らんとした時の製造工程を図１及び図２に基づき示す。
　【００１７】
　図１において、ＡＮガラス、パイレックス
（登録商標）
　【００１８】
　プロセス条件は酸素１００％雰囲気、成膜温度１５０℃、出力４００〜８００Ｗ、圧力０．５Ｐａとした。タ−ゲットに石英または単結晶シリコンを用いた成膜速度は３０Å／分であった。
　【００１９】
　この上に、酸素、炭素または窒素の総量が７×１０１９ｃｍ−３好ましくは１×１０１９ｃｍ−３以下しか添加させていないシリコン膜をＬＰＣＶＤ（減圧気相）法、スパッタ法またはプラズマＣＶＤ法により形成した。　減圧気相法で形成する場合、結晶化温度よりも１００〜２００℃低い４５０〜５５０℃、例えば５３０℃でジシラン（Ｓｉ２Ｈ６）またはトリシラン（Ｓｉ３Ｈ８）をＣＶＤ装置に供給して成膜した。反応炉内圧力は３０〜３００Ｐａとした。成膜速度は３０〜１００Å／分であった。ＮＴＥＴとＰＴＦＴとのスレッシュホ−ルド電圧（Ｖｔｈ）を概略同一に制御するため、ホウ素をジボランを用いて１×１０１５〜５×１０１７ｃｍ−３の濃度として成膜中に添加してもよい。
　【００２０】
　スパッタ法で行う場合、スパッタ前の背圧を１×１０−５Ｐａ以下とし、単結晶シリコンをタ−ゲットとし、アルゴンに水素を５０〜８０体積％に混入した雰囲気で行った。例えばアルゴン２０体積％、水素約８０体積％とした。成膜温度は１５０℃、周波数は１３．５６ＭＨｚ、スパッタ出力４００〜８００Ｗとした。圧力は０．５Ｐａであった。
　【００２１】
　プラズマＣＶＤ法により珪素膜を作製する場合、温度は例えば３００℃とし、モノシラン（ＳｉＨ４）またはジシラン（Ｓｉ２Ｈ６）を反応性気体として用いた。これらをＰＣＶＤ装置内に導入し、１３．５６ＭＨｚの高周波電力を加えて成膜した。
　【００２２】
　これらの方法によって形成された被膜は、酸素が７×１０１９ｃｍ−３好ましくは１×１０１９ｃｍ−３またはそれ以下しか含有しないようにした。するとこの被膜は感光性を有するが、酸化等が添加されていない場合よりもより結晶化をしやすいという特長を有する。
　【００２３】
　この実施例では図１（Ａ）に示す如く、第１のフォトマスク▲１▼で所定の領域のみ、半導体膜（２），（２’）を残し他部を除去した。さらに第２のフォトマスク▲２▼を用い、フォトレジスト（３５）を選択的に除去した。この除去された領域（３６），（３５）は、それぞれＰＴＦＴ、ＮＴＦＴのチャネル形成領域を覆っている。この開孔（３５），（３６）に対し、Ｃ、ＮまたはＯ、例えばＯを５×１０１４〜５×１０１６ｃｍ−２のド−ズ量不純物をイオン注入法により添加した。加えた電圧は３０〜５０ＫｅＶ例えば３５ＫｅＶとした。
　【００２４】
　その結果、さらに一対の不純物領域であるソ−スまたはドレインとなる領域は、酸素等の不純物がきわめて少なく、結晶化はより強く進んだ。またその一部は後工程においてソ−ス、ドレインとある領域において０〜５μｍの横方向の深さにまでわたって設けられている。即ち、理想的には０が好ましいが、工程上の問題を考慮すると０を含み５μｍ程度の範囲の間で横方向に渡って設けることが好ましかった。
　【００２５】
　即ち非感光性を有せしめるにはＣ，Ｏ，Ｎを添加すればよいが、多すぎるとその後の熱処理でも結晶化しにくくなり、ひいてはキャリア移動度が５ｃｍ２／Ｖｓｅｃ以上、好ましくは１０〜１００ｃｍ２／Ｖｓｅｃを得ることができないからである。
　【００２６】
　かくして、アモルファス状態の珪素膜を５００〜１００００Å（１μｍ）、例えば２０００Åの厚さに作製の後、５００〜７５０℃の結晶成長を起こさない程度の中温の温度にて１２〜７０時間非酸化物雰囲気にて加熱処理した。例えば窒素または水素雰囲気にて６００℃の温度で保持した。
　【００２７】
　この半導体膜の下側の基板表面は、アモルファス構造の酸化珪素膜が形成されているため、この熱処理で特定の核が存在せず、全体が均一に加熱アニ−ルされる。即ち、成膜時はアモルファス構造を有し、また水素は単に混入しているのみである。
　【００２８】
　このアニ−ルにより、チャネル形成領域の半導体膜はアモルファス構造から秩序性の高い状態に移り、その一部は結晶状態を呈する。特にシリコンの成膜時に比較的秩序性の高い領域は特に結晶化をして結晶状態となろうとする。しかし、これらの領域間に存在する珪素により互いの結合がなされるため、珪素同志は互いにひっぱりあう。結晶としてもレ−ザラマン分光により測定すると、単結晶の珪素（１１１）結晶方位のピ−ク５２２ｃｍ−１より低周波側にシフトした格子歪を有した（１１１）結晶ピ−クが観察される。その見掛け上の粒径は、半値巾から計算すると、５０〜５００Åとマイクロクリスタルのようになっているが、実際はこの結晶性の高い領域は多数あってクラスタ構造を有し、その各クラスタ間は互いに珪素同志で結合（アンカリング）がされたセミアモルファス構造の被膜を形成させることができた。
　【００２９】
　例えばＳＩＭＳ（二次イオン質量分析）法により深さ方向の分布測定を行った時、添加物（不純物）として最低領域（表面または表面より離れた位置（内部））において酸素が３．４×１０２０ｃｍ−３、窒素４×１０１７ｃｍ−３を得た。また水素は４×１０２０ｃｍ−３であり、珪素４×１０２２ｃｍ−３として比較すると１原子％であった。
　【００３０】
　この結晶化は酸素濃度が例えば１．５×１０２０ｃｍ−３においては１０００Åの膜厚で６００℃（４８時間）の熱処理で可能である。これを５×１０２０ｃｍ−３にすると膜厚を０．３〜０．５μｍと厚くすれば６００℃でのアニ−ルによる結晶化が可能であったが、０．１μｍの厚さでは６５０℃での熱処理が結晶化のためには必要であった。即ちより膜厚を厚くする、より酸素等の不純物濃度を減少させるほど、結晶化がしやすかった。
　【００３１】
　結果として、この被膜は実質的にグレインバウンダリ（ＧＢという）がないといってもよい状態を呈する。キャリアは各クラスタ間をアンカリングされた個所を通じ互いに容易に移動し得るため、いわゆるＧＢの明確に存在する多結晶珪素よりも高いキャリア移動度となる。即ちホ−ル移動度（μｈ）＝１０〜５０ｃｍ２／Ｖｓｅｃ、電子移動度（μｅ）＝１５〜１００ｃｍ２／Ｖｓｅｃが得られる。
　【００３２】
　またフォトセンシティビティは、ＴＦＴとしてのＶｇ（ゲイト電圧）−ＩＤ（ドレイン電流）特性を得ながらガラス側より２０００ルックスの光を照射してＩＤがオン状態の領域で１０％以下しか変動しない（ドリフトしない）条件またはサブスレッシュホ−ルド電圧の領域にてＩＤが２桁以下の増加（ドリフト）しかない条件（オフ電流が充分小さい条件）として測定した。すると、チャネル形成領域での酸素濃度が８×１０１９ｃｍ−３等の少ない濃度であるとドリフトがあるが、１×１０２０ｃｍ−３以上好ましくは３×１０２０ｃｍ−３以上とするとほとんどドリフトがＰＴＦＴでもＮＴＦＴでもみられなかった。
　【００３３】
　他方、上記の如く中温でのアニ−ルではなく、９００〜１２００℃の高温アニ−ルにより被膜を多結晶化すると、核からの固相成長により被膜中の酸素等の不純物の偏析がおきて、ＧＢには酸素、炭素、窒素等の不純物が多くなり、結晶中の移動度は大きいが、ＧＢでのバリア（障壁）を作ってそこでのキャリアの移動を阻害してしまう。そして結果としては５ｃｍ２／Ｖｓｅｃ以下の移動度しか得られず、結晶粒界でのドレインリ−ク等による耐圧の低下がおきてしまうのが実情であった。
　【００３４】
　即ち、本発明の実施例ではかくの如く、感光性がなくかつ結晶性を有するセミアモルファスまたはセミクリスタル構造を有するシリコン半導体を用いている。
　【００３５】
　またこの上に酸化珪素膜をゲイト絶縁膜として厚さは５００〜２０００Å例えば１０００Åに形成した。これはブロッキング層としての酸化珪素膜の作製と同一条件とした。この成膜中に弗素を少量添加してもよい。
　【００３６】
　この酸化珪素と下地の半導体膜との界面特性を向上し、界面準位を除くため、紫外光を同時に加え、オゾン酸化を行うとよかった。即ち、ブロッキング層（３８）を形成したと同じ条件のスパッタ法と光ＣＶＤ法との併用方法とすると、界面準位を減少させることができた。
　【００３７】
　さらにこの後、この上側にリンが１〜５×１０２０ｃｍ−３の濃度に入ったシリコン膜またはこのシリコン膜とその上にモリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ），ＭｏＳｉ２またはＷＳｉ２との多層膜を形成した。これを第３のフォトマスク▲３▼にてパタ−ニングした。そしてＰＴＦＴ用のゲイト電極（４），ＮＴＦＴ用のゲイト電極（４’）を形成した。例えばチャネル長１０μｍ、ゲイト電極としてリンド−プ珪素を０．２μｍ、その上にモリブデンを０．３μｍの厚さに形成した。
　【００３８】
　図１（Ｃ）において、フォトレジスト（３１’）をフォトマスク▲４▼を用いて形成し、ＰＴＦＴ用のソ−ス（５），ドレイン（６）となる領域でありかつ酸素濃度の少ない領域に対し、ホウ素を１〜２×１０１５ｃｍ−２のド−ズ量をイオン注入法により添加した。
　【００３９】
　次に図１（Ｄ）の如く、フォトレジスト（３１）をフォトマスク▲５▼を用いて形成した。そしてＮＴＦＴ用のソ−ス（５’）、ドレイン（６’）となる領域に対しリンを１×１０１５ｃｍ−２の量、イオン注入法により添加した。
　【００４０】
　これらはゲイト絶縁膜（３）を通じて行った。しかし図１（Ｂ）において、ゲイト電極（４），（４’）をマスクとしてシリコン膜上の酸化珪素を除去し、その後、ホウ素、リンを直接珪素膜中にイオン注入してもよい。
　【００４１】
　次に、これらフォトレジスト（３１）を除去した後、６３０℃にて１０〜５０時間再び加熱アニ−ルを行った。そしてＰＴＦＴのソ−ス（５），ドレイン（６），ＮＴＦＴのソ−ス（５’），ドレイン（６’）を不純物を活性化してＰ＋、Ｎ＋の領域として作製した。
　【００４２】
　この領域は酸素等が少ないため、同じ温度でもより結晶化度が進む。結果としてホウ素、リン等の導電型を与える不純物のイオン化率（アクセプタまたはドナ−の数／注入した不純物の量）が５０〜９０％にまで可変することができた。
　【００４３】
　またゲイト電極（４），（４’）下にはチャネル形成領域（７），（７’）がセミアモルファス半導体として形成されている。
　【００４４】
　酸素等の不純物の添加された領域の端部（４２）を不純物領域の端部（４１）より不純物領域にわたらせることにより、ここでのホウ素またはリンのイオン化率は減少するが、同時にＮ＋−Ｉ、Ｐ＋−Ｉの存在する面に結晶粒界が存在しにくく、結果としてドレイン耐圧を高くすることができる。
　【００４５】
　かくすると、セルフアライン方式でありながらも、すべての工程において７００℃以上に温度を加えることがなくＣ／ＴＦＴを作ることができる。そのため、基板材料として、石英等の高価な基板を用いなくてもよく、本発明の大画素の液晶表示装置にきわめて適しているプロセスである。
　【００４６】
　熱アニ−ルは図１（Ａ），（Ｄ）で２回行った。しかし図１（Ａ）のアニ−ルは求める特性により省略し、双方を図１（Ｄ）の熱アニ−ルにより兼ねさせて製造時間の短縮を図ってもよい。図２（Ａ）において、層間絶縁物（８）を前記したスパッタ法により酸化珪素膜の形成として行った。この酸化珪素膜の形成はＬＰＣＶＤ法、光ＣＶＤ法を用いてもよい。例えば０．２〜１．０μｍの厚さに形成した。その後、図２（Ａ）に示す如く、フォトマスク▲６▼を用いて電極用の窓（３２）を形成した。
　【００４７】
　さらにこれら全体はアルミニウムを０．５〜１μｍの厚さにスパッタ法により形成し、リ−ド（９），（９’）およびコンタクト（２９），（２９’）をフォトマスク▲７▼を用いて図２（Ｂ）の如く作製した。
　【００４８】
　かかるＴＦＴの特性を略記する。移動度（μ）、スレッシュホ−ルド電圧、ドレイン耐圧（ＶＢＤＶ）、フォトセンシティビティ（ＰＳ）は表１の通りであった。
　【００４９】
　【表１】
　【００５０】
　上記はチャネル長１０μｍ、チャネル巾３０μｍの場合を示す。かかる半導体を用いることにより、一般に不可能とされていたＴＦＴに大きな移動度を得ることができ、加えて感光性がなく、かつドレイン耐圧を大きなレベルで得た。そのため、初めて図３、図４に示した液晶表示装置用のＮＴＦＴまたはＣ／ＴＦＴを構成させることができた。
　【００５１】
　この実施例は液晶表示装置例であり、またこのＣ／ＴＦＴの出力を画素に連結させるためさらに図２（Ｂ）において、ポリイミド等の有機樹脂（３４）を形成した。そしてフォトマスク▲９▼により再度の窓あけを行った。２つのＴＦＴの出力端を液晶装置の一方の透明電極に連結するため、スパッタ法によりＩＴＯ（インジュ−ム・スズ酸化膜）を形成した。それをフォトマスク▲８▼によりエッチングして、透明電極（３３）を構成させた。このＩＴＯは室温〜１５０℃で成膜し、それを２００〜３００℃の酸素または大気中のアニ−ルにより成就した。
　【００５２】
　かくの如くにしてＰＴＦＴ（２１）とＮＴＦＴ（１１）と透明導電膜の電極（３３）とを同一ガラス基板（１）上に作製した。
　【００５３】
「実施例２」
　図５（Ａ）に図４に対応した実施例を示す。Ｘ軸方向にＶＤＤ（１８）、ＶＳＳ（１９）、ＶＤＤ’（１８’）を有するＸ軸方向の配線（以下Ｘ線ともいう）を形成した。なおＹ軸方向はＶＧＧ（２２）、ＶＧＧ’（２３）とＹ軸方向の配線（以下Ｙ線ともいう）を形成した。図面（Ａ）は平面図であるが、そのＡ−Ａ’の縦断面図を図５（Ｂ）に示す。またＢ−Ｂ’の縦断面図を図５（Ｃ）に示す。
　【００５４】
　またＰＴＦＴ（２１）をＸ線ＶＤＤ（１８）とＹ線ＶＧＧ（２２）との交差部に設け、ＶＤＤ（１８）とＶＧＧ’（２３）との交差部にも他の画素用のＰＴＦＴ（２１’）が同様に設けられている。またＮＴＦＴ（１１）はＶＳＳ（１９）とＶＧＧ（２２）との交差部に設けられている。ＶＳＳ（１９）とＶＧＧ（２２）との交差部の下側には他の画素用のＮＴＦＴ（１１’）が設けられている。Ｃ／ＴＦＴを用いたマトリックス構成を有せしめた。それらＰＴＦＴはソ−ス（５）がコンタクト（３２）を介してＸ線ＶＤＤ（１８）に連結され、ゲイト（４）は多層形成がなされたＹ線ＶＧＧ（２２）に連結されている。ドレイン（６）はコンタクト（２９）を介して透明導電膜の電極（３３）に連結している。
　【００５５】
　これらのＮＴＦＴ、ＰＴＦＴのチャネル形成領域（７），（７’）には酸素が意図的に添加され、ソ−ス、ドレインには添加させないようにした。
　【００５６】
　他方、ＮＴＦＴはソ−ス（５’）がコンタクト（３２’）を介してＸ線ＶＳＳ（１９）に連結され、ゲイト（４’）はＹ線ＶＧＧ（２２）に、ドレイン（６’）はコンタクト（２９’）を介して透明導電膜（３３）に連結している。かくして２本のＸ線（１８），（１９）に挟まれた間（内側）に画素である透明導電膜（３３）とＣ／ＴＦＴ（２１），（１１）とにより１つのピクセルを構成せしめた。かかる構造を左右、上下に繰り返すことにより、２×２のマトリックスの１つの例またはそれを拡大した６４０×４８０、１２８０×９６０といった大画面の液晶表示装置を作ることが可能となった。
　【００５７】
　ここでの特長は、１つの画素に２つのＴＦＴが相補構成をして設けられていること、また電極（３３）は液晶電位ＶＬＣを構成するが、それは、ＰＴＦＴがオンでありＮＴＦＴがオフか、またはＰＴＦＴがオフでありＮＴＦＴがオンか、のいずれのレベルに固定されることである。
　【００５８】
　そしてこのガラス基板側より例え光が照射されても、Ｃ／ＴＦＴはソ−ス、ドレインはおろか、特にチャネル形成領域が光に対し非感光性であるため、反射型のみならず透光型の液晶表示装置であっても遮蔽手段を設けることなしに動作をさせることが可能であった。
　【００５９】
　図５で明らかなように、制御要素のＶＳＳが新たに増えても、液晶装置における開口率（全面積（３４）に対し実際に表示する液晶表示有効面積（３３）の割合）に関しては、従来の図１の１つのみの導電型をもつＴＦＴを各画素に連結した場合とまったく変わらず、不利にならない。
　【００６０】
　図５において、それら透明導電膜上に配向膜、配向処理を施し、さらにこの基板と他方の液晶の電極（図５（３４））を有する基板との間に一定の間隔をあけ、公知の方法により互いに配設をした。そしてその間に液晶を注入して液晶表示装置として完成させた。
　【００６１】
　液晶材料にＴＮ液晶を用いるならば、その間隔を約１０μｍ程度とし、透明導電膜双方に配向膜をラビング処理して形成させる必要がある。
　【００６２】
　また液晶材料にＦＬＣ（強誘電性）液晶を用いる場合は、動作電圧を±２０Ｖとし、また、セルの間隔を１．５〜３．５μｍ例えば２．３μｍとし、反対電極（図５）（３４）上にのみ配向膜を設けラビング処理を施せばよい。
　【００６３】
　分散型液晶またはポリマ−液晶を用いる場合には、配向膜は不用であり、スイッチング速度を大とするため、動作電圧は±１０〜±１５Ｖとし、セル間隔は１〜１０μｍと薄くした。
　【００６４】
　特に分散型液晶またはポリマ−液晶を用いる場合には、偏光板も不用のため、反射型としても、また透過型としても光量を大きくすることができる。その液晶はスレッシュホ−ルドがないため、本発明のＣ／ＴＦＴに示す如く、明確なスレッシュホ−ルド電圧が規定されるＣ／ＴＦＴ型とすることにより大きなコントラスト実現することとクロスト−ク（隣の画素との悪干渉）を除くことができた。
　【００６５】
　この実施例２は、Ｃ／ＴＦＴにおいてＶＤＤ側にＰＴＦＴを、ＶＳＳ側にＮＴＦＴを形成した。するとその出力はＶＤＤまたはＶＳＳを作るため明確なレベルを決定できる。しかしＶＧＧに対しては、ＶＬＣはインバ−タ（逆相）となる。
　【００６６】
　このＶＧＧとＶＬＣとが同相（同じ向きの電圧）となる場合の２Ｔｒ／ｃｅｌｌ方式（Ｃ／ＴＦＴ方式）を以下の実施例にて示す。
　【００６７】
「実施例３」
　この実施例は、図４、図５において、ＶＤＤ側に逆にＮＴＦＴ（１１）を、ＶＳＳ側に逆にＰＴＦＴ（２１）を連結したＣ／ＴＦＴ構成を有する。すると、その出力であるＶＬＣはＶＧＧと同相（ＶＧＧが正電圧のとき正電圧の出力、負電圧の時負電圧の出力）になり、その出力電位はＶＧＧ−ＶｔｈｐおよびＶＧＧ−Ｖｔｈｎで与えられる。ＶｔｈｐとＶｔｈｎとが異なる時は図４の液晶の他の端子（１３）にオフセットバイアスを加えて等しくすると好ましかった。かくするとＶＧＧをＶＤＤより大にしなければならない欠点はあるが、ゲイト電極とＶＬＣとの間で多少のリ−クがあってもあまり気にしなくてもよいという特長を有する。
　【００６８】
　かかる場合、図５においても同様に、ＰＴＦＴとＮＴＦＴとを互いに逆に設ければよい。そのため、実施例２と図５における製造工程および開口率はまったく同じ値を作ることができる。その他は実施例２と同様である。
　【００６９】
「実施例４」
　この実施例は、図３に示した各ピクセルに、ＮＴＦＴのみを各画素等に連結して設けた１Ｔｒ／ｃｅｌｌ方式のものである。するとＶＬＣのレベルは、フロ−ティングとなりバラツキがあるが、本発明に示すＴＦＴが非感光性であるため、実使用の際のＴＦＴに光が照射されることを防ぐ遮光手段を設ける必要がなく、従来より簡単にアクティブ型液晶表示装置を作ることができた。その他は実施例１，３と同様である。
　【００７０】
　【発明の効果】
　本発明はＮＴＦＴ、ＰＴＦＴに対し非感光性とすることにより、特にチャネル形成領域に酸素等の不純物を添加して非感光性のセミアモルファス半導体とするとともに、ソ−ス、ドレインにはこれらの不純物の添加をせずにドナ−またはアクセプタのイオン化率の向上を図ることにより遮光手段が不用となった。さらにかかるＴＦＴ、特にＣ／ＴＦＴとしてマトリックス化された各画素に連結することにより、
１）遮蔽手段が不要となった液晶表示装置を作ることができる
２）ソ−ス、ドレインのシ−ト抵抗の低下による高速化
３）酸素をＰＩ、ＮＩよりもソ−ス、ドレイン側にわたらせることにより、ドレイン耐圧を３〜１０Ｖも　向上せしめた
という多くの特長を有する。
　【００７１】
　本発明は非感光性のＴＦＴを作り、その応用として液晶表示装置に用いた例を示した。しかしその他の半導体装置、例えばイメ−ジセンサ、モノリシック型集積回路における負荷または三次元素子として用いることも可能である。
　【００７２】
　本発明においてかかるＣ／ＴＦＴに対し、半導体として非感光性のセミアモルファスまたはセミクリスタル構造のシリコンを主成分とする材料を用いた。しかし同じ目的のために可能であるならば他の結晶構造の半導体を用いてもよい。またセルフアライン型のＣ／ＴＦＴによることにより高速処理を行った。しかしイオン注入法を用いずに非セルフアライン方式によりＴＦＴを作ってもよいことはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
　【図１】　本発明のＰチャネル型およびＮチャネル型のＴＦＴの作製方法を示す図。
　【図２】　本発明のＰチャネル型およびＮチャネル型のＴＦＴの作製方法を示す図。
　【図３】　１Ｔｒ／ｃｅｌｌ方式のアクティブ型ＴＦＴを用いた液晶表示装置を示す図。
　【図４】　本発明の相補型ＴＦＴを用いた２Ｔｒ／ｃｅｌｌ方式アクティブ型液晶装置の回路図。
　【図５】　図４に対応した液晶表示装置の一方の基板の平面図（Ａ）、縦断面図（Ｂ），（Ｃ）
　【符号の説明】
　（１）・・・・ガラス基板
　（２），（２’）・・半導体薄膜
　（３）・・・・ゲイト絶縁膜
　（４），（４’）・・ゲイト電極
　（５），（５’）・・ソ−ス
　（６），（６’）・・ドレイン
　（７），（７’）・・チャネル形成領域
　（１０）・・・・液晶電位（ＶＬＣ）
　（１１）・・・・Ｎチャネル型薄膜トランジスタ（ＮＴＦＴ）
　（１２）・・・・液晶
　（１４），（１５）・リ−クをさせる抵抗
　（１６），（１７）・周辺回路
　（１８），（１８’）・ＶＳＳ（Ｘ線の１つ）
　（１９），（１９’）・ＶＤＤ（Ｘ線の１つ）
　（２１）・・・・Ｐチャネル型薄膜トランジスタ（ＰＴＦＴ）
　（２２），（２３）・ＶＧＧ、ＶＧＧ’（Ｙ線）
　（３１），（３１’）・フォトレジスト
　（３８）・・・・ブロッキング層
　（３３），（３４）・透明電極
　▲１▼〜▲８▼・・・フォトマスクを用いたプロセス