專利名稱：半導(dǎo)體裝置、顯示裝置及電子設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體裝置。另外，本發(fā)明還涉及顯示裝置，并且涉及在顯示部中 具有顯示裝置的電子設(shè)備。
背景技術(shù)：
金屬氧化物的種類繁多且其用途廣泛。例如氧化銦為較普遍的材料而被用作液晶 顯示器等中所需要的透明電極材料。有的金屬氧化物中呈現(xiàn)半導(dǎo)體特性。作為呈現(xiàn)半導(dǎo)體特性的金屬氧化物，例如有 氧化鎢、氧化錫、氧化銦和氧化鋅等，并且將這些呈現(xiàn)半導(dǎo)體特性的金屬氧化物用作溝道形 成區(qū)的薄膜晶體管(專利文獻(xiàn)1至4、非專利文獻(xiàn)1)已經(jīng)是眾所周知的。另外，已知金屬氧化物不僅有一元氧化物還有多元氧化物。例如，作為具有In、Ga 及Zn的多元氧化物半導(dǎo)體，具有同系物(homologous series)的InGa03(Zn0)m(m 自然數(shù)) 是周知的(非專利文獻(xiàn)2至4)。并且，已經(jīng)確認(rèn)到可以將上述那樣的由In-Ga-Zn類氧化物構(gòu)成的氧化物半導(dǎo)體 用于薄膜晶體管的溝道層(專利文獻(xiàn)5、非專利文獻(xiàn)5以及6)。使用氧化物半導(dǎo)體形成溝道形成層的TFT獲得比使用非晶硅的TFT更高的場效應(yīng) 遷移率。被期待將使用這些氧化物半導(dǎo)體的TFT形成在玻璃襯底、塑料襯底上來應(yīng)用于液 晶顯示器、電致發(fā)光顯示器(也稱為EL顯示器)或電子紙等顯示裝置。另一方面顯示裝置等的半導(dǎo)體裝置有由于雜波導(dǎo)致不正常工作或顯示裝置內(nèi)的 電路被破壞的問題。作為上述雜波例如有傳導(dǎo)雜波和放射性雜波等，作為傳導(dǎo)性雜波例如有高速突發(fā) 波等，作為放射性雜波例如有靜電放電等。為了減少上述雜波所引起的不良影響，現(xiàn)在提供設(shè)置有避免雜波的各種保護(hù)單元 的顯示裝置(專利文獻(xiàn)6)。[專利文獻(xiàn)1]日本專利申請公開昭60-198861[專利文獻(xiàn)2]日本專利申請公開平8-264794[專利文獻(xiàn)3]PCT國際申請平11-505377的日文譯文[專利文獻(xiàn)4]日本專利申請公開No. 2000-150900[專利文獻(xiàn)5]日本專利申請公開No.2004-103957[專利文獻(xiàn)6]日本專利申請公開平11-150275[非專利文獻(xiàn) 1]M. ff. Prins, K. 0. Grosse-Holz, G. Muller, J. F. M. Cillessen, J.B.Giesbers,R. P. Weening,and R. M. Wolf, " A ferroelectrictransparent thin-film transistor “(透明鐵電薄膜晶體管)，Appl. Phys. Lett.，17 June 1996，Vol. 68 p.3650-3652[2]M. Nakamura,N. Kimizuka,and T. Mohri, “ The PhaseRelationsin the In203-Ga2Zn04_Zn0 System at 1350°C" (In203-Ga2Zn04_Zn0 類在 1350°C 時的相位 關(guān)系)，J. Solid Sta te Chem.，1991，Vol. 93，p. 298-315[ # 專禾I」JC 3]N. Kimizuka, M. Isobe, and M. Nakamura, " Syntheses andSingle-Crystal Data of Homologous Compounds, ln203 (Zn0)m(m = 3,4, and 5), InGa03 (ZnO) 3, and Ga203 (ZnO) m (m = 7,8,9, and 16) in the In203-ZnGa204-Zn0System “(同 系物的合成和單晶數(shù)據(jù)，In203-ZnGa204-Zn0 類的 In203(Zn0)m(m = 3,4, and 5)， InGa03(ZnO)3,and Ga203(Zn0)m(m = 7，8，9，and 16))，J. Solid StateChem.，1995，Vol. 116， p.170-178[非專利文獻(xiàn)4]中村真佐樹、君塚昇、毛利尚彥、磯部光正，“** 口力'^相、 InFe03(Zn0)m(m:自然數(shù))ilO同型化合物 合成杉結(jié)晶構(gòu)造〃(同系物、銦鐵鋅氧 化物(InFe03(Zn0)m) (m為自然數(shù))及其同型化合物的合成以及結(jié)晶結(jié)構(gòu))，固體物理(SOLID STATE PHYSICS)，1993，Vol. 28，No. 5，p.317-327[非專禾lj 文 M 5]K. Nomura, H. Ohta, K. Ueda, T. Kamiya, M. Hirano, andH. Hosono, " Thin-film transistor fabricated in single-crystallinetransparent oxide semiconductor"(由單晶透明氧化物半導(dǎo)體制造的薄膜晶體管)，SCIENCE, 2003, Vol. 300，p.1269-1272[ # 專禾lj 文 6]K. Nomura, H. Ohta, A. Takagi, T. Kamiya, M. Hirano, andH.Hosono, " Room-temperature fabrication of transparent flexible thin-filmtransistors using amorphous oxide semiconductors“(室溫下的使用非晶 氧化物半導(dǎo)體的透明柔性薄膜晶體管的制造)，NATURE, 2004，Vol. 432 p. 488-49
發(fā)明內(nèi)容
在本發(fā)明的一個方式中，目的在于減少實際工作的不良影響且減少由于雜波所引 起的不良影響。本發(fā)明的一個方式包括電容元件，該電容元件使用成為端子電極或布線的導(dǎo)電 層、氧化物半導(dǎo)體層及絕緣層構(gòu)成，并且通過使用該電容元件和電阻元件構(gòu)成濾波電路，來 進(jìn)行濾波而減少雜波所引起的不良影響。本發(fā)明的一個方式是一種半導(dǎo)體裝置，包括端子電極；電連接到端子電極的布 線；在平面視上重疊于端子電極的氧化物半導(dǎo)體層；在截面視上設(shè)置在端子電極和氧化物 半導(dǎo)體層之間的絕緣層；以及通過布線從端子電極輸入信號且根據(jù)輸入的信號被控制工作 的功能電路。本發(fā)明的一個方式是一種半導(dǎo)體裝置，包括端子電極；電連接到端子電極的布 線；在平面視上重疊于布線的氧化物半導(dǎo)體層；在截面視上設(shè)置在布線和氧化物半導(dǎo)體層 之間的絕緣層；以及通過布線從端子電極輸入信號且根據(jù)輸入的信號被控制工作的功能電路。注意，在本發(fā)明的一個方式中，可以采用將電源電壓施加到氧化物半導(dǎo)體層的結(jié) 構(gòu)。本發(fā)明的一個方式是一種半導(dǎo)體裝置，包括端子電極；第一布線；電連接到端子 電極的第二布線；電連接到第二布線且在平面視上重疊于第一布線的氧化物半導(dǎo)體層；在截面視上設(shè)置在第一布線和氧化物半導(dǎo)體層之間的絕緣層；以及通過第二布線從端子電極 輸入信號且根據(jù)輸入的信號被控制工作的功能電路。注意，在本發(fā)明的一個方式中，可以采用將電源電壓施加到第一布線的結(jié)構(gòu)。另外，在本發(fā)明的一個方式中，功能電路也可以采用具有使用氧化物半導(dǎo)體層的 半導(dǎo)體元件的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的一個方式是一種顯示裝置，包括襯底；設(shè)置在襯底上的布線；隔著布線 設(shè)置在襯底上的第一絕緣層；設(shè)置在第一絕緣層上的第一氧化物半導(dǎo)體層；隔著第一氧化 物半導(dǎo)體層設(shè)置在第一絕緣層上的第二絕緣層；設(shè)置在第二絕緣層上且通過設(shè)置在第一絕 緣層及第二絕緣層中的開口部電連接到布線的端子電極；通過布線從端子電極輸入信號且 根據(jù)輸入的信號被控制工作的驅(qū)動電路；以及由驅(qū)動電路控制工作的像素，其中驅(qū)動電路 及像素分別具有晶體管，該晶體管具有設(shè)置在襯底上的柵電極；隔著柵電極設(shè)置在襯底上 的柵極絕緣層；設(shè)置在柵極絕緣層上的源電極及漏電極；隔著柵極絕緣層設(shè)置在柵電極上 且隔著源電極及漏電極設(shè)置在柵極絕緣層上的第二氧化物半導(dǎo)體層；隔著源電極及漏電極 和第二氧化物半導(dǎo)體層設(shè)置在柵極絕緣層上的保護(hù)層；設(shè)置在保護(hù)層上且通過設(shè)置在保護(hù) 層中的開口部電連接到源電極及漏電極的一方的電極。注意，在本發(fā)明的一個方式中，第一氧化物半導(dǎo)體層可以采用隔著第一絕緣層設(shè) 置在布線上的結(jié)構(gòu)。另外，在本發(fā)明的一個方式中，端子電極可以采用隔著第二絕緣層設(shè)置在第一氧 化物半導(dǎo)體層上的結(jié)構(gòu)。另外，在本發(fā)明的一個方式中，可以采用如下結(jié)構(gòu)第一絕緣層是處于與柵極絕緣 層同一層中，第二絕緣層是處于與保護(hù)層同一層中。本發(fā)明的一個方式是在顯示部中具有上述記載的顯示裝置的電子設(shè)備。本發(fā)明的一個方式是一種顯示裝置的制造方法在襯底上形成第一導(dǎo)電膜且對第 一導(dǎo)電膜進(jìn)行選擇性地蝕刻形成第一導(dǎo)電層及第二導(dǎo)電層；隔著第一導(dǎo)電層及第二導(dǎo)電 層在襯底上形成第一絕緣層且對第一絕緣層進(jìn)行選擇性地蝕刻，使第一導(dǎo)電層的一部分露 出；在第一絕緣層上形成第二導(dǎo)電膜且對第二導(dǎo)電膜進(jìn)行選擇性地蝕刻形成第三導(dǎo)電層及 第四導(dǎo)電層；隔著第三導(dǎo)電層及第四導(dǎo)電層在第一絕緣層上形成氧化物半導(dǎo)體膜且對氧化 物半導(dǎo)體膜進(jìn)行選擇性地蝕刻在第一絕緣層上形成第一氧化物半導(dǎo)體層并且隔著第二導(dǎo) 電層、第三導(dǎo)電層及第四導(dǎo)電層在第二導(dǎo)電層上形成第二氧化物半導(dǎo)體層；隔著第三導(dǎo)電 層、第四導(dǎo)電層、第一氧化物半導(dǎo)體層及第二氧化物半導(dǎo)體層在第一絕緣層上形成第二絕 緣層且對第二絕緣層進(jìn)行選擇性地蝕刻，使第一導(dǎo)電層的一部分及第四導(dǎo)電層的一部分露 出；在露出的第一導(dǎo)電層的一部分上、露出的第四導(dǎo)電層的一部分上及第二絕緣層上形成 第三導(dǎo)電膜且對第三導(dǎo)電膜進(jìn)行選擇性地蝕刻形成電連接到第一導(dǎo)電層并具有端子電極 的功能的第五導(dǎo)電層并且形成電連接到第四導(dǎo)電層的第六導(dǎo)電層。注意，在本發(fā)明的一個方式中，也可以隔著第一絕緣層在第一導(dǎo)電層上形成第一 氧化物半導(dǎo)體層。另外，在本發(fā)明的一個方式中，也可以隔著第二絕緣層在第一氧化物半導(dǎo)體層上 形成端子電極。通過本發(fā)明的一個方式，可以減少實際工作的不良影響且減少由于雜波所引起的不良影響。


圖1A和1B是示出實施方式1中的半導(dǎo)體裝置的結(jié)構(gòu)的一例的圖；圖2A和2B是示出實施方式1中的半導(dǎo)體裝置的結(jié)構(gòu)的一例的圖；圖3A和3B是示出實施方式1中的半導(dǎo)體裝置的結(jié)構(gòu)的一例的圖；圖4A和4B是示出實施方式1中的半導(dǎo)體裝置的結(jié)構(gòu)的一例的圖；圖5A和5B是示出實施方式1中的半導(dǎo)體裝置的結(jié)構(gòu)的一例的圖；圖6A和6B是示出實施方式1中的半導(dǎo)體裝置的結(jié)構(gòu)的一例的圖；圖7A和7B是示出實施方式1中的半導(dǎo)體裝置的結(jié)構(gòu)的一例的圖；圖8A和8B是示出圖1A至圖7B所示的半導(dǎo)體裝置的等效電路的電路圖；圖9是示出實施方式1中的電容元件的電壓_電容特性的驗證結(jié)果的圖；圖10是示出進(jìn)行實施方式1中的功能驗證的濾波電路的電路模型的電路圖；圖11A和11B是示出在利用圖10所示的電路模型的計算的驗證中，被輸入第一數(shù) 字信號時的輸入輸出特性的圖；圖12A和12B是示出在利用圖10所示的電路模型的計算的驗證中，被輸入第二數(shù) 字信號時的輸入輸出特性的圖；圖13A和13B是示出在利用圖10所示的電路模型的計算的驗證中，被輸入第三數(shù) 字信號時的輸入輸出特性的圖；圖14是示出在實施方式2中的顯示裝置的結(jié)構(gòu)的一例的圖；圖15A和15B是示出圖14所示的顯示裝置的像素的電路結(jié)構(gòu)的一例的電路圖；圖16A和16B是示出圖14所示的顯示裝置的像素中的晶體管的結(jié)構(gòu)的一例的截 面圖；圖17是示出圖14所示的顯示裝置的像素中的晶體管的結(jié)構(gòu)的一例的截面圖；圖18A和18B是圖14所示的顯示裝置的驅(qū)動電路的結(jié)構(gòu)的框圖；圖19A和19B是示出圖14所示的顯示裝置的端子部的結(jié)構(gòu)的一例的圖；圖20A和20B是示出實施方式3中的顯示裝置的端子部及半導(dǎo)體元件部的制造方 法的一例的截面圖；圖21A和21B是示出實施方式3中的顯示裝置的端子部及半導(dǎo)體元件部的制造方 法的一例的截面圖；圖22A和22B是示出實施方式3中的顯示裝置的端子部及半導(dǎo)體元件部的制造方 法的一例的截面圖；圖23A和23B是示出實施方式4中的發(fā)光面板的結(jié)構(gòu)的一例的圖；圖24A1、24A2和24B是示出實施方式4中的液晶面板的結(jié)構(gòu)的一例的圖；圖25是示出實施方式4中的液晶顯示模塊的一例的圖；圖26是示出實施方式5中的電子紙的結(jié)構(gòu)的一例的截面圖；圖27是示出實施方式5中的電子書籍的結(jié)構(gòu)的一例的圖；圖28A和28B是示出實施方式6中的電子設(shè)備的結(jié)構(gòu)的一例的圖；圖29A和29B是示出實施方式6中的電子設(shè)備的結(jié)構(gòu)的一例的圖30A和30B是示出實施方式6中的電子設(shè)備的結(jié)構(gòu)的一例的圖。
具體實施例方式使用附圖下面說明本發(fā)明的實施方式例。但是，本發(fā)明不局限于以下的說明，只要 是本領(lǐng)域的技術(shù)人員就容易理解一個事實是其形態(tài)和細(xì)節(jié)可以在不脫離本發(fā)明的宗旨及 其范圍的條件下作各種各樣的變換。因此，公開的發(fā)明不應(yīng)該被解釋為僅限于以下所示的 實施方式的記載內(nèi)容。實施方式1在本實施方式中，對本發(fā)明的一個方式的半導(dǎo)體裝置進(jìn)行說明。參照圖1A和1B說明本實施方式中的半導(dǎo)體裝置的結(jié)構(gòu)的一例。圖1A和1B是示 出本實施方式中的半導(dǎo)體裝置的結(jié)構(gòu)的一例，圖1A是俯視圖，圖1B是沿著圖1A的線A1-A2 的截面圖。圖1A和1B所示的半導(dǎo)體裝置如圖1A所示那樣具有襯底100、電極101、布線102、 功能電路103、氧化物半導(dǎo)體層104。再者如圖1B所示具有絕緣層106和絕緣層107。另外，如圖1B所示，將布線102設(shè)置在襯底100上，將絕緣層106隔著布線102設(shè) 置在襯底100上，將氧化物半導(dǎo)體層104設(shè)置在絕緣層106上，將絕緣層107隔著氧化物半 導(dǎo)體層104設(shè)置在絕緣層106上。注意，在本說明書中，特別指定的情況除外，在記載A設(shè)置在B上或A設(shè)置在B的 上面的情況下，B未必直接接觸在A的上面地設(shè)置，包括例如在截面視上A和B之間夾有其 他對象物的情況。這里，以A和B為對象物(例如，裝置、元件、電路、布線、電極、端子、膜、 層等)。另外，記載A設(shè)置在B的下面的情況也同樣，A未必直接接觸在B的下面地設(shè)置， 包括例如在截面視上A和B之間夾有其他對象物的情況。電極101通過設(shè)置在絕緣層106及絕緣層107中的開口部105電連接到布線102。 電極101具有半導(dǎo)體裝置的端子電極的功能。端子電極也可以用作具有如下功能的端子 從外部輸入信號的端子(也稱為信號輸入端子)、被供應(yīng)電源的端子(也稱為電源端子)或 與其他元件或電路等的連接部的端子(連接端子)。作為電極101可以使用如導(dǎo)電材料。作為布線102，可以使用如導(dǎo)電材料。功能電路103是具有預(yù)定功能的電路，例如通過電極101及布線102輸入信號，根 據(jù)輸入的信號功能電路103被控制工作。例如對功能電路103通過電極101及布線102供 應(yīng)電壓。功能電路103可以使用如具有半導(dǎo)體元件的電子電路構(gòu)成，再者半導(dǎo)體元件可以 使用如氧化物半導(dǎo)體材料構(gòu)成。有些氧化物半導(dǎo)體材料具有透光性，并且具有比非晶硅等 高的遷移率。注意，一般而言，電壓是指在兩點之間的電位的差異(也稱為電位差)，電位是指 從某個基準(zhǔn)點到電場內(nèi)的另一個點傳送單位電荷(unit charge)時所需要的功耗量。但 是，在電子電路中，在電路圖等中雖然指的是只有一點，但是有時使用如該一點的電位和成 為基準(zhǔn)的電位(也稱為基準(zhǔn)電位)的電位差作為值，另外，有時電壓和電位的值在電路圖等 中都表示為伏特(V)，因此區(qū)別是困難的。在本申請文件(說明書及權(quán)利要求書)中，在表 示某一點的電壓的情況下，特別指定的情況除外，某一點的電壓是指表示該一點的電位和基準(zhǔn)電位的之間的電位差。作為電源電壓可以使用如相對地高電壓一側(cè)的電壓或低電壓一側(cè)的電壓。將高電 壓一側(cè)的電源電壓稱為高電源電壓(也稱為Vdd)，將低電壓一側(cè)的電源電壓稱為低電源電 壓(也稱為vss)。另外，也可以將接地電位用作高電源電壓或低電源電壓。例如，在高電源 電壓為接地電位時，低電源電壓為低于接地電位的電壓，并且在低電源電壓為接地電位時， 高電源電壓為高于接地電位的電壓。作為氧化物半導(dǎo)體層104，可以使用如氧化物半導(dǎo)體材料。因此例如在功能電路 103應(yīng)用使用氧化物半導(dǎo)體材料的半導(dǎo)體元件的情況下，可以將用于功能電路103的半導(dǎo) 體元件的半導(dǎo)體層和氧化物半導(dǎo)體層104形成為同一個層通過對由同一氧化物半導(dǎo)體材 料構(gòu)成的半導(dǎo)體膜(也稱為氧化物半導(dǎo)體膜)進(jìn)行選擇性的蝕刻來形成用于功能電路103 的半導(dǎo)體元件的半導(dǎo)體層和氧化物半導(dǎo)體層104，因此可以不增加步驟數(shù)地形成氧化物半 導(dǎo)體層104。作為氧化物半導(dǎo)體膜可以使用如包含Sn、In及Zn中的任何一種的氧化物半導(dǎo)體 膜等。例如，在使用氧化物半導(dǎo)體膜的情況下，作為氧化物半導(dǎo)體膜使用包含非晶成分的氧 化物半導(dǎo)體膜。另外，也可以使用在氧化物半導(dǎo)體膜中包含晶粒(也稱為納米晶體)的氧 化物半導(dǎo)體膜。該氧化物半導(dǎo)體膜中的晶粒(納米晶體)的直徑為lnm至lOnm，典型的為 2nm至4nm左右。另外，作為氧化物半導(dǎo)體可以使用如以InM03(ZnO)m(m > 0)表示的結(jié)構(gòu)的氧化物 半導(dǎo)體。另外，作為M，其表示選自鎵(Ga)、鐵(Fe)、鎳(Ni)、錳(Mn)及鈷(Co)中的一種金 屬元素或多種金屬元素。例如，除了作為M包含Ga的情況之外，還有包含Ga以外的上述金 屬元素的情況如Ga和Ni或Ga和Fe等。并且，除了作為M包含的金屬元素之外，上述氧化 物半導(dǎo)體還可以包含作為雜質(zhì)元素的Fe、Ni、另一種過渡金屬元素或該過渡金屬的氧化物。 在本說明書中，在以InMO3(Zn0)m(m>0)表示的結(jié)構(gòu)的氧化物半導(dǎo)體中，將作為M至少包含 Ga的結(jié)構(gòu)的氧化物稱為In-Ga-Zn-0類氧化物半導(dǎo)體，將該薄膜稱為In-Ga-Zn-0類非單晶 膜。另外，作為氧化物半導(dǎo)體膜除了上述之外，還可以使用In-Sn-Zn-0類、 Al-In-Zn-0 類、Ga-Sn-Zn-O 類、Al-Ga-Zn-O 類、Al-Sn-Zn-O 類、In-Zn-O 類、Sn-Zn-O 類、 Al-Zn-0類、In-0類、Sn-0類、Zn-0類的氧化物半導(dǎo)體膜。如圖1A和1B所示，本實施方式的半導(dǎo)體裝置具有由氧化物半導(dǎo)體層、形成布線或 電極的導(dǎo)電層、設(shè)置在氧化物半導(dǎo)體層和導(dǎo)電層之間的絕緣層形成的電容元件。該電容元 件具有用作保護(hù)電路的一部分的功能。另外，該電容元件具有作為減少雜波所引起的不良 影響的濾波電路的一部分的功能。注意，在圖1A和1B中，作為一例，說明在平面視上氧化物半導(dǎo)體層104和電極101 重疊且氧化物半導(dǎo)體層104和布線102重疊的結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體裝置，但是不局限于圖1A和1B 所示的半導(dǎo)體裝置的結(jié)構(gòu)。在本實施方式的半導(dǎo)體裝置也可以使用其他結(jié)構(gòu)。使用圖2A 和2B說明本實施方式中的半導(dǎo)體裝置的結(jié)構(gòu)的其他一例。圖2A和2B是示意性地表示本 實施方式中的半導(dǎo)體裝置的結(jié)構(gòu)的一例的圖，圖2A是俯視圖，圖2B是沿著圖2A的線A1-A2 的截面圖。圖2A和2B表示的半導(dǎo)體裝置如圖2A所示那樣具有電極101、布線102、功能電路103、氧化物半導(dǎo)體層104、布線108，并且如圖2B所示那樣具有絕緣層106和絕緣層107。另外，如圖2B所示，布線102設(shè)置在襯底100上，絕緣層106隔著布線102設(shè)置在 襯底100上，氧化物半導(dǎo)體層104設(shè)置在絕緣層106上，布線108設(shè)置在絕緣層106上，絕 緣層107隔著氧化物半導(dǎo)體層104及布線108設(shè)置在絕緣層106上，電極101設(shè)置在絕緣 層107上。如圖2A所示，在平面視上氧化物半導(dǎo)體層104和布線102重疊。布線108電連接到氧化物半導(dǎo)體層104，電極101電連接到布線108。功能電路103通過電極101及布線108輸入信號，根據(jù)輸入的信號功能電路103 被控制工作?；蛘?，對功能電路103通過電極101及布線108供應(yīng)電壓。注意，因為圖2A和2B所示的其他半導(dǎo)體裝置的各結(jié)構(gòu)的說明與圖1A和1B所示 的半導(dǎo)體裝置的各結(jié)構(gòu)的說明相同，所以適當(dāng)?shù)夭捎脠D1A和1B所示的半導(dǎo)體裝置的各結(jié) 構(gòu)的說明。再者，使用圖3A和3B說明本實施方式中的半導(dǎo)體裝置的結(jié)構(gòu)的其他一例。圖3A 和3B是示意性地表示本實施方式中的半導(dǎo)體裝置的結(jié)構(gòu)的一例的圖，圖3A是俯視圖，圖3B 是沿著圖3A的線A1-A2的截面圖。圖3A和3B示出的半導(dǎo)體裝置如圖3A所示那樣具有電極101、布線102、功能電路 103、氧化物半導(dǎo)體層104，并且如圖3B所示那樣具有絕緣層106和絕緣層107。另外，如圖3B所示絕緣層106隔著布線102設(shè)置在襯底100上，氧化物半導(dǎo)體層 104設(shè)置在絕緣層106上，絕緣層107隔著氧化物半導(dǎo)體層104設(shè)置在絕緣層106上，電極 101隔著絕緣層107設(shè)置在氧化物半導(dǎo)體層104上。如圖3A所示，在平面視上氧化物半導(dǎo) 體層104和電極101重疊，氧化物半導(dǎo)體層104和布線102不重疊的結(jié)構(gòu)。注意，因為圖3A 和3B所示的其他半導(dǎo)體裝置的各結(jié)構(gòu)的說明與圖1A和1B所示的半導(dǎo)體裝置的各結(jié)構(gòu)的 說明相同，所以適當(dāng)?shù)夭捎脠D1A和1B所示的半導(dǎo)體裝置的各結(jié)構(gòu)的說明。再者，使用圖4A和4B說明本實施方式中的半導(dǎo)體裝置的結(jié)構(gòu)的其他一例。圖4A 和4B是示意性地表示本實施方式中的半導(dǎo)體裝置的結(jié)構(gòu)的一例的圖，圖4A是俯視圖，圖4B 是沿著圖4A的線A1-A2和A3-A4的截面圖。圖4A和4B表示的半導(dǎo)體裝置如圖4A所示那樣具有電極101、布線102、功能電路 103、氧化物半導(dǎo)體層104，并且如圖4B所示那樣具有絕緣層106和絕緣層107。另外，如圖4B所示絕緣層106隔著布線102設(shè)置在襯底100上，氧化物半導(dǎo)體層 104隔著絕緣層106設(shè)置在布線102上，絕緣層107隔著氧化物半導(dǎo)體層104設(shè)置在絕緣層 106上，電極101設(shè)置在絕緣層107上。如圖4A所示，在平面視上氧化物半導(dǎo)體層104和布 線102重疊，氧化物半導(dǎo)體層104和電極101不重疊的結(jié)構(gòu)。注意，因為圖4A和4B所示的 其他半導(dǎo)體裝置的各結(jié)構(gòu)的說明與圖1A和1B所示的半導(dǎo)體裝置的各結(jié)構(gòu)的說明相同，所 以適當(dāng)?shù)夭捎脠D1A和1B所示的半導(dǎo)體裝置的各結(jié)構(gòu)的說明。注意，圖1A和1B、圖2A和2B及圖4A和4B所示的半導(dǎo)體裝置在平面視上布線102 和氧化物半導(dǎo)體層104重疊。雖然本實施方式的半導(dǎo)體裝置未必采用將布線和氧化物半導(dǎo) 體層重疊地設(shè)置的結(jié)構(gòu)，但是通過采用布線和氧化物半導(dǎo)體層重疊設(shè)置的結(jié)構(gòu)，可以抑制 由于光入射而引起的氧化物半導(dǎo)體層的退化。再者，使用圖5A和5B說明本實施方式中的半導(dǎo)體裝置的結(jié)構(gòu)的其他一例。圖5A 和5B是示意性地表示本實施方式中的半導(dǎo)體裝置的結(jié)構(gòu)的一例的圖，圖5A是俯視圖，圖5B是沿著圖5A的線A1-A2和A3-A4的截面圖。圖5A和5B表示的半導(dǎo)體裝置如圖5A所示那樣具有電極101、布線102、功能電路 103、氧化物半導(dǎo)體層1041、氧化物半導(dǎo)體層1042及布線108，并且如圖5B所示那樣具有絕 緣層106和絕緣層107。另外，如圖5B所示布線102設(shè)置在襯底100上，絕緣層106隔著布線102設(shè)置在 襯底100上，布線108設(shè)置在絕緣層106上，氧化物半導(dǎo)體層1041隔著絕緣層106設(shè)置在 布線102上，氧化物半導(dǎo)體層1042隔著絕緣層106及布線108設(shè)置在布線102上，絕緣層 107隔著氧化物半導(dǎo)體層1041、氧化物半導(dǎo)體層1042及布線108設(shè)置在絕緣層106上，電 極101設(shè)置在絕緣層107上。如圖5A所示，在平面視上氧化物半導(dǎo)體層1041、電極101及 布線102重疊，并且氧化物半導(dǎo)體層1042、布線102及電極101重疊。電極101通過設(shè)置在絕緣層106及絕緣層107中的開口部1051電連接到布線102。 另外，電極101通過設(shè)置在絕緣層107中的開口部1052電連接到布線108。作為氧化物半導(dǎo)體層1041及氧化物半導(dǎo)體層1042可以使用如能夠應(yīng)用于圖1A 和1B所示的氧化物半導(dǎo)體層104的材料。注意，因為圖5A和5B所示的其他半導(dǎo)體裝置的各結(jié)構(gòu)的說明與圖1A和1B所示 的半導(dǎo)體裝置的各結(jié)構(gòu)的說明相同，所以適當(dāng)?shù)夭捎脠D1A和1B所示的半導(dǎo)體裝置的各結(jié) 構(gòu)的說明。如圖5A和5B所示，本實施方式所示的半導(dǎo)體裝置可以具有多個氧化物半導(dǎo)體層， 且本實施方式所示的半導(dǎo)體裝置也可以具有由多個氧化物半導(dǎo)體層、形成布線或電極的導(dǎo) 電層、設(shè)置在氧化物半導(dǎo)體層和導(dǎo)電層之間的絕緣層形成的多個電容元件。該電容元件的 每一個具有用作保護(hù)電路的一部分的功能。另外，該電容元件具有用作減少雜波所應(yīng)起的 影響的濾波電路的一部分的功能。例如，也可以采用如下結(jié)構(gòu)將一方的電容元件用作當(dāng)被 輸入正電壓的信號或被供應(yīng)正電壓時進(jìn)行工作的濾波電路的一部分，并且將另一方的電容 元件用作當(dāng)被輸入負(fù)電壓的信號或被供應(yīng)負(fù)電壓時進(jìn)行工作的濾波電路的一部分。另外， 因為圖5A和5B所示的半導(dǎo)體裝置中，可以將多個氧化物半導(dǎo)體層成為相同導(dǎo)電型，所以可 以防止步驟數(shù)的增加。再者，使用圖6A和6B說明本實施方式中的半導(dǎo)體裝置的結(jié)構(gòu)的其他一例。圖6A 和6B是示意性地表示本實施方式中的半導(dǎo)體裝置的結(jié)構(gòu)的一例的圖，圖6A是俯視圖，圖6B 是沿著圖6A的線A1-A2和A3-A4的截面圖。圖6A和6B表示的半導(dǎo)體裝置如圖6A所示那樣具有電極101、布線102、功能電路 103、氧化物半導(dǎo)體層1041及氧化物半導(dǎo)體層1042，并且如圖6B所示那樣具有絕緣層106 和絕緣層107。另外，如圖6B所示，布線102設(shè)置在襯底100上，絕緣層106隔著布線102設(shè)置在 襯底100上，氧化物半導(dǎo)體層1041及氧化物半導(dǎo)體層1042隔著絕緣層106設(shè)置在布線102 上，絕緣層107隔著氧化物半導(dǎo)體層1041及氧化物半導(dǎo)體層1042設(shè)置在絕緣層106上，電 極101設(shè)置在絕緣層107上。如圖6A所示，圖6A和6B所示的半導(dǎo)體裝置在平面視上氧化 物半導(dǎo)體層1041、氧化物半導(dǎo)體層1042及布線102重疊，并且氧化物半導(dǎo)體層1041、氧化 物半導(dǎo)體層1042及電極101不重疊。注意，在平面視上可以適當(dāng)?shù)卦O(shè)定圖6B所示的氧化 物半導(dǎo)體層1041和氧化物半導(dǎo)體層1042的間隔。另外，雖然本實施方式的半導(dǎo)體裝置未必將布線和氧化物半導(dǎo)體層重疊設(shè)置，但是通過采用布線和氧化物半導(dǎo)體層重疊的結(jié)構(gòu)， 可以抑制由于光入射而引起的氧化物半導(dǎo)體層的退化，這是優(yōu)選的。作為氧化物半導(dǎo)體層1041及氧化物半導(dǎo)體層1042可以使用如能夠應(yīng)用于圖1A 和1B所示的氧化物半導(dǎo)體層104的材料。注意，因為圖6A和6B所示的其他半導(dǎo)體裝置的各結(jié)構(gòu)的說明與圖1A和1B所示 的半導(dǎo)體裝置的各結(jié)構(gòu)的說明相同，所以適當(dāng)?shù)夭捎脠D1A和1B所示的半導(dǎo)體裝置的各結(jié) 構(gòu)的說明。如圖6A和6B所示，本實施方式的半導(dǎo)體裝置可以具有多個氧化物半導(dǎo)體層，且本 實施方式的半導(dǎo)體裝置可以具有由多個氧化物半導(dǎo)體層、形成布線或電極的導(dǎo)電層、由設(shè) 置在氧化物半導(dǎo)體層和導(dǎo)電層之間的絕緣層形成的多個電容元件的結(jié)構(gòu)。該電容元件的每 一個具有用作保護(hù)電路的一部分的功能。另外，該電容元件具有用作減少雜波所應(yīng)起的影 響的濾波電路的一部分的功能。例如，也可以采用如下結(jié)構(gòu)將一方的電容元件用作當(dāng)被輸 入正電壓的信號或被供應(yīng)正電壓時進(jìn)行工作的濾波電路的一部分，并且將另一方的電容元 件用作當(dāng)被輸入負(fù)電壓的信號或被供應(yīng)負(fù)電壓時進(jìn)行工作的濾波電路的一部分。再者，使用圖7A和7B說明本實施方式中的半導(dǎo)體裝置的結(jié)構(gòu)的其他一例。圖7A 和7B是示意性地表示本實施方式中的半導(dǎo)體裝置的結(jié)構(gòu)的一例的圖，圖7A是俯視圖，圖7B 是沿著圖7A的線A1-A2的截面圖。圖7A和7B表示的半導(dǎo)體裝置如圖7A所示那樣具有電極101、布線102、功能電路 103、氧化物半導(dǎo)體層104，并且如圖7B所示那樣具有絕緣層106和絕緣層107。另外，如圖7B所示氧化物半導(dǎo)體層104設(shè)置在襯底100上，絕緣層106隔著氧化 物半導(dǎo)體層104設(shè)置在襯底100上，布線102隔著絕緣層106設(shè)置在氧化物半導(dǎo)體層104 上，絕緣層107設(shè)置在布線102上，電極101設(shè)置在布線102及絕緣層107上。如圖7A所 示，在平面視上氧化物半導(dǎo)體層104和布線102重疊，并且氧化物半導(dǎo)體層104和電極101 重疊。注意，因為圖7A和7B所示的其他半導(dǎo)體裝置的各結(jié)構(gòu)的說明與圖1A和1B所示的 半導(dǎo)體裝置的各結(jié)構(gòu)的說明相同，所以適當(dāng)?shù)夭捎脠D1A和1B所示的半導(dǎo)體裝置的各結(jié)構(gòu) 的說明。注意，雖然圖7A和7B所示的半導(dǎo)體裝置在平面視上氧化物半導(dǎo)體層104和布線 102重疊，并且氧化物半導(dǎo)體層104和電極101重疊，但是本實施方式的半導(dǎo)體裝置不局限 于此。既可以采用布線102和氧化物半導(dǎo)體層104重疊，并且電極101和氧化物半導(dǎo)體層 104不重疊的結(jié)構(gòu)，又可以采用電極101和氧化物半導(dǎo)體層104重疊，并且布線102和氧化 物半導(dǎo)體層104不重疊的結(jié)構(gòu)。使用圖8A和8B說明圖1A至圖7B分別示出的半導(dǎo)體裝置的等效電路。圖8A和 8B是表示圖1A至圖7B分別示出的半導(dǎo)體裝置的等效電路的電路圖，圖8A表示圖1A和1B、 圖2A和2B、圖3A和3B、圖4A和4B、圖7A和7B分別示出的半導(dǎo)體裝置的等效電路，圖8B 表示圖5A和5B及圖6A和6B分別示出的半導(dǎo)體裝置的等效電路。圖8A所示的等效電路具有端子111、電阻元件112、電容元件113及功能電路114。端子111的一部分包括電極101，并且通過端子111輸入信號或供應(yīng)電壓。電阻元件112可以通過利用如布線102的布線電阻形成。另外，本發(fā)明不局限于 此，在本實施方式的半導(dǎo)體裝置中也可以使用如半導(dǎo)體材料等另外形成電阻元件。
電容元件113具有第一端子及第二端子，第一端子通過電阻元件112電連接到端 子111，并且第一端子電連接到功能電路114，對第二端子通過端子115供應(yīng)預(yù)定的電壓。電 容元件113的第一端子例如由導(dǎo)電層及半導(dǎo)體層的一方構(gòu)成?；蛘?，電容元件113的第二 端子由導(dǎo)電層及半導(dǎo)體層的另一方構(gòu)成。作為導(dǎo)電層，可以使用如電極101、布線102或布 線108等，作為半導(dǎo)體層可以使用如氧化物半導(dǎo)體層104。或者，對電容元件113的第二端 子供應(yīng)預(yù)定的電壓。作為預(yù)定的電壓可以舉出如電源電壓。電源電壓的值可以以根據(jù)被輸 入的信號獲得所希望的功能的方式適當(dāng)?shù)卦O(shè)定。但是，本發(fā)明不局限于此，將電容元件113 的第二端子成為浮空狀態(tài)。電容元件113具有可變電容的功能。如圖8A所示，圖1A和1B、圖2A和2B、圖3A和3B、圖4A和4B、圖7A和7B分別示 出的半導(dǎo)體裝置采用具有使用電阻元件及電容元件的濾波電路的結(jié)構(gòu)。接著，作為本實施方式的半導(dǎo)體裝置的工作的一例，等效電路在圖8A示出的結(jié)構(gòu) 的半導(dǎo)體裝置的工作。在此說明輸入信號的電壓的絕對值為一定值以下的情況和輸入信號 的電壓的絕對值為一定值以上的情況。注意，考慮如功能電路的規(guī)格等可以適當(dāng)?shù)卦O(shè)定一 定值。電容元件113根據(jù)輸入信號的電壓改變電容值。在輸入信號的電壓的絕對值為一 定值以下的情況下，施加到電容元件113的端子之間的電壓的絕對值小于一定值，并且電 容元件113的電容小于一定值，因此相對于濾波電路的輸入信號的輸出信號的延遲時間短 于一定時間。因此，濾波效果小。注意，施加到電容元件的電壓、電容元件的電容及延遲時 間根據(jù)半導(dǎo)體裝置的規(guī)格適當(dāng)?shù)卦O(shè)定。另外，在輸入信號的電壓的絕對值大于一定值的情況下，施加到電容元件113的 端子之間的電壓的絕對值大于一定值，并且根據(jù)輸入信號電容元件113的電容大于一定 值，因此相對于濾波電路的輸入信號的輸出信號的延遲變大。因此，與輸入信號的電壓的絕 對值為一定值以下的情況相比，避免雜波的濾波效果變大。以上是等效電路在圖8A示出的 結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體裝置的工作。圖8B所示的等效電路具有端子111、電阻元件112、電容元件1131、電容元件1132 及功能電路114。端子111的一部分包括電極101，并且通過端子111輸入信號或供應(yīng)電壓。電阻元件112可以通過利用如布線102的布線電阻形成。另外，本發(fā)明不局限于 此，在本實施方式的半導(dǎo)體裝置中也可以使用如半導(dǎo)體材料等另外形成電阻元件。電容元件1131具有第一端子及第二端子，第一端子通過電阻元件112電連接到端 子111，并且第一端子電連接到功能電路114，對第二端子通過端子1151供應(yīng)高電源電壓。 電容元件1131的第一端子例如由導(dǎo)電層構(gòu)成。或者，電容元件1131的第二端子例如由半 導(dǎo)體層構(gòu)成。作為導(dǎo)電層，可以使用如電極101、布線102、或布線108等，作為半導(dǎo)體層可 以使用如氧化物半導(dǎo)體層1041。電容元件1131具有用作可變電容的功能。電容元件1132具有第一端子及第二端子，第一端子通過電阻元件112電連接到端 子111，并且第一端子電連接到功能電路114，對第二端子通過端子1152供應(yīng)低電源電壓。 電容元件1132的第一端子例如由半導(dǎo)體層構(gòu)成。或者，電容元件1132的第二端子例如由 導(dǎo)電層構(gòu)成。作為導(dǎo)電層，可以使用如電極101、布線102、或布線108等，作為半導(dǎo)體層可 以使用如氧化物半導(dǎo)體層1042。電容元件1132具有用作可變電容的功能。
如圖8B所示，圖5A和5B、圖6A和6B示出的半導(dǎo)體裝置具有使用電阻元件及兩個 電容元件的濾波電路的結(jié)構(gòu)。接著，作為本實施方式的半導(dǎo)體裝置的工作的一例，等效電路在圖8B示出的結(jié)構(gòu) 的半導(dǎo)體裝置的工作。在此說明作為一例通過端子111輸入信號的情況，還說明輸入信號 的電壓的絕對值為一定值以下的情況和輸入信號的電壓的絕對值為一定值以上的情況。注 意，考慮如功能電路的規(guī)格等可以適當(dāng)?shù)卦O(shè)定一定值。電容元件1131及電容元件1132根據(jù)輸入信號的電壓變化電容值。在輸入信號的 電壓的絕對值為一定值以下的情況下，施加到電容元件1131及電容元件1132的端子之間 的電壓小于負(fù)的一定值，并且電容元件1131及電容元件1132的電容小于一定值，因此對于 濾波電路的輸入信號的輸出信號的延遲時間短于一定時間。因此，濾波效果小。注意，施加 到電容元件的電壓、電容元件的電容及延遲時間根據(jù)半導(dǎo)體裝置的規(guī)格適當(dāng)?shù)卦O(shè)定。另外，在輸入信號的電壓大于正的一定值的情況下，施加到電容元件1131的端子 之間的電壓大于正的一定值，并且根據(jù)輸入信號電容元件1131的電容大于一定值，因此對 于濾波電路的輸入信號的輸出信號的延遲變大。因此，與輸入信號的電壓為正的一定值以 下或負(fù)的一定值以上的情況相比，對于雜波的濾波效果變大。另外，在輸入信號的電壓小于負(fù)的一定值的情況下，施加到電容元件1132的端子 之間的電壓大于正的一定值，并且根據(jù)輸入信號電容元件1132的電容大于一定值，因此對 于濾波電路的輸入信號的輸出信號的延遲變大。因此，與輸入信號的電壓為正的一定值以 下或負(fù)的一定值以上的情況相比，對于雜波的濾波效果變大。以上是等效電路在圖8B示出 的結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體裝置的工作。如上所述，當(dāng)被輸入電壓的絕對值為一定值以下的信號時，將電容元件的電容變 小且輸入到功能電路的信號的延遲變小，并且當(dāng)被輸入電壓的絕對值大于一定值的信號 時，將電容元件的電容變大且輸入到功能電路的信號的延遲變大。由此，可以減少實際工作 的不良影響，例如當(dāng)發(fā)生雜波時減少由輸入信號的雜波而引起的影響。注意，本發(fā)明不局限 于利用信號的情況，即使通過端子電極供應(yīng)電壓，也可以減少由電壓的雜波所引起的不良 影響。另外，與如具有使用多晶半導(dǎo)體的半導(dǎo)體元件的功能電路相比，具有使用氧化物 半導(dǎo)體的半導(dǎo)體元件的功能電路需要較高的工作電壓的情況多，因此有輸入信號的電壓的 絕對值高的趨勢。但是，如本實施方式的半導(dǎo)體裝置那樣，使用電容元件的濾波電路設(shè)置在 功能電路和端子電極的電連接之間，而即使是具有使用氧化物半導(dǎo)體的半導(dǎo)體元件的功能 電路，也可以減少雜波所引起的不良影響。再者，對使用半導(dǎo)體層的電容元件的電壓-電容特性通過計算進(jìn)行檢測。注意，在 該計算中使用矽谷科技公司(Silvaco Data Systems LTD)制造的TCAD軟件“Atlas”作為 模擬器。另外，在該計算中，以電容元件為一例，采用使用半導(dǎo)體層的MIS電容。此外，在表 1中示出在計算中使用的主要參數(shù)。表 1 如表1所示，帶隙(稱為Eg)為3. OeV和1. IeV的兩種。Eg = 3. OeV是當(dāng)將非晶 氧化物半導(dǎo)體作為氧化物半導(dǎo)體之一用于半導(dǎo)體層時的帶隙的一例，Eg = 1. IeV是作為比 較例子當(dāng)將硅半導(dǎo)體用于半導(dǎo)體層時的帶隙的一例。另外，將測量頻率設(shè)定為lX106kHz。 另外，半導(dǎo)體層為η型。使用圖9說明電容元件的電壓_電量特性的檢測結(jié)果。圖9是示出本實施方式中 的電容元件的電壓-電量特性的計算結(jié)果的圖，橫軸表示施加到電容元件的電壓(也稱為 Vc)，縱軸表示整個電容C除以絕緣層的電容c。x。如圖9所示，電壓_電容特性表示以以上述參數(shù)等設(shè)計的裝置的設(shè)想的電壓_電 容特性。例如，在-IV以下的負(fù)電壓一側(cè)，當(dāng)Eg = 3. OeV時C/C。x結(jié)束于大約0. 13，當(dāng)Eg = 1. IeV時C/C。x結(jié)束于大約0. 24。當(dāng)Eg = 3. OeV時的電容小于當(dāng)Eg = 1. IeV時的電容。另 夕卜，在正電壓一側(cè)，當(dāng)Eg = 3. OeV時及當(dāng)Eg = 1. IeV時電壓越高電容越大，結(jié)束于C/C。x = 1。由此可知，使用半導(dǎo)體層的電容元件都具有如下特性，即當(dāng)累積狀態(tài)時電容變大，而當(dāng)反 轉(zhuǎn)狀態(tài)時電容變小。而且，當(dāng)反轉(zhuǎn)狀態(tài)時使用Eg = 3. OeV的半導(dǎo)體時的電容小于使用Eg = 1. IeV的半導(dǎo)體時的電容。反轉(zhuǎn)狀態(tài)時的電容元件的電容等于絕緣層的電容和半導(dǎo)體層的 耗盡層電容串聯(lián)連接的電容。由此可知如下，即在將使用半導(dǎo)體層的電容元件用于濾波電路的情況下，當(dāng)輸入 電壓的絕對值為一定值以下的通常的信號時，優(yōu)選將電容元件成為反轉(zhuǎn)狀態(tài)，并且當(dāng)輸入 電壓的絕對值大于一定值的通常的信號時，優(yōu)選將電容元件成為累積狀態(tài)。但是，不局限于 此。再者，對使用具有半導(dǎo)體層的電容元件的濾波電路，進(jìn)行通過計算的功能檢測。首 先，使用圖10說明在本計算中使用的濾波電路的電路模型。圖10是表示進(jìn)行本實施方式 中的功能檢測的濾波電路的電路模型的電路圖。圖10表示的電路模型具有端子201、電阻元件202、電容元件203、端子204、電容 元件205、端子206及端子207。
在圖10所示的電路圖模型中通過端子201被輸入輸入信號(也稱為IN)。將輸入 信號輸入到由電阻元件202、電容元件203及電容元件205構(gòu)成的濾波電路，通過端子207 輸出濾波電路的輸出信號(也稱為OUT)。再者，在圖10所示的電路模型中，通過端子204供應(yīng)高電源電壓，并且通過端子 206供應(yīng)低電源電壓。使用上述圖10所示的電路模型進(jìn)行檢測。注意，在該計算中使用矽谷科技公司 (Silvaco Data Systems LTD)制造的TCAD軟件“Atlas”。另外，在該計算中，作為電容元 件的一例，采用使用半導(dǎo)體層的MIS電容。此外，在該計算中適當(dāng)?shù)厥褂帽?示出的參數(shù)。在該計算中，對作為輸入信號輸入如下信號的情況進(jìn)行計算，即High狀態(tài)(也稱 為H)的電壓為5V，Low狀態(tài)(也稱為L)的電壓為OV (H = 5V，L = 0V)的第一數(shù)字信號(也 稱為DSl) ；H = 15V，L = IOV的第二數(shù)字信號(也稱為DS2)；或H = -5V，L = -IOV的第三 數(shù)字信號(也稱為DS3)。另外，在該計算中，設(shè)定為Vdd = 8V，Vss =-3V，以當(dāng)被輸入第一數(shù) 字信號時電容元件203及電容元件205成為反轉(zhuǎn)狀態(tài)，當(dāng)被輸入第二數(shù)字信號時電容元件 205成為累積狀態(tài)，當(dāng)被輸入第三數(shù)字信號時電容元件203成為累積狀態(tài)。另外，在該計算 中，設(shè)定半導(dǎo)體層的厚度及半導(dǎo)體層的載流子密度等，以在反轉(zhuǎn)狀態(tài)的情況下當(dāng)Eg = 3. OeV 時的C/C。x成為0. 13，當(dāng)Eg= 1. IeV時的C/C。x成為0.24。此外，將半導(dǎo)體層為η型。使用圖IlA至圖13Β說明計算結(jié)果。圖IlA至圖13Β是表示圖10所示 的電路模 型的通過計算進(jìn)行的檢測中的輸入輸出特性的圖。圖IlA是表示當(dāng)被輸入第一數(shù)字信號時的輸入輸出特性的圖，橫軸表示時間除以 電阻元件202的電阻(也稱為R)X絕緣層的電容C。x，縱軸表示信號電壓(Vsig)。另外，圖 IlB是圖IlA的T1-T2之間的放大圖。注意，在該計算中，設(shè)定電阻元件202的電阻和絕緣 層的電容面積，以使RC。X = 2. 83 μ S0圖12Α是表示當(dāng)被輸入第二數(shù)字信號時的輸入輸出特性的圖，橫軸表示時間除以 電阻元件202的電阻(R) X絕緣層的電容(C。x)，縱軸表示電壓。另外，圖12B是圖12A的 T1-T2之間的放大圖。圖13A是表示當(dāng)被輸入第三數(shù)字信號時的輸入輸出特性的圖，橫軸表示時間除以 電阻元件202的電阻(R) X絕緣層的電容(C。x)，縱軸表示電壓。另外，圖13B是圖13A的 T1-T2之間的放大圖。注意，圖11A、圖12A及圖13A中的橫軸分別具有各刻度相等的值。另外，圖11B、 圖12B及圖13B中的橫軸分別具有各刻度相等的值。當(dāng)被輸入第一數(shù)字信號時，如圖IlA和IlB所示，當(dāng)Eg = 3. OeV時的輸出信號(也 稱為OUT)的上升時間或下降時間的延遲小于當(dāng)Eg = 1. IeV時的輸出信號的上升時間或下 降時間的延遲。這是因為如上圖9所示，在反轉(zhuǎn)狀態(tài)下，當(dāng)Eg = 3. OeV時的電容小于當(dāng)Eg =1. IeV時的電容的緣故。此外，當(dāng)被輸入第二數(shù)字信號時，如圖12A和12B所示，當(dāng)Eg = 3. OeV時的輸出信 號及當(dāng)Eg= 1. IeV時的輸出信號的上升時間延遲大于當(dāng)被輸入第一數(shù)字信號時的延遲。這 是因為如上述圖9所示，在累積狀態(tài)下，隨著電壓的增高，當(dāng)Eg = 3. OeV時的電容及當(dāng)Eg = 1. IeV時的電容都提高到一定值的緣故。此外，當(dāng)被輸入第三數(shù)字信號時，如圖13A和13B所示，當(dāng)Eg = 3. OeV時的輸出信號及當(dāng)Eg= 1. IeV時的輸出信號的下降時間延遲大于當(dāng)被輸入第一數(shù)字信號時的延遲。這是因為如上圖9所示，在累積狀態(tài)下，隨著電壓的增高，當(dāng)Eg = 3. OeV時的電容及當(dāng)Eg = 1. IeV時的電容都提高到一定值的緣故。再者，表2中總結(jié)當(dāng)被輸入第一數(shù)字信號至第三數(shù)字信號時的輸出信號的延遲時 間。注意，在表2中，tf表示下降時間，tr表示上升時間，并且根據(jù)(tf+tr)/2表示平均延 遲時間。注意，在此將延遲時間定義為輸出信號變?yōu)檩斎胄盘柕恼穹?0%至90%時所需 要的時間。再者，表2所示的值是各延遲時間除以RC。X。表2 如表2所示，當(dāng)被輸入第一數(shù)字信號(DSl)時的平均延遲時間小于當(dāng)被輸入第二 數(shù)字信號(DS2)及第三數(shù)字信號(DS3)時的平均延遲時間。另外，在被輸入第一數(shù)字信號 (DSl)的情況下，當(dāng)Eg = 3. OeV時的平均延遲時間小于Eg = 1. IeV時的輸出信號的平均延 遲時間。根據(jù)上述檢測結(jié)果，可知當(dāng)使用具有氧化物半導(dǎo)體層的電容元件的濾波電路被輸 入其絕對值為一定范圍內(nèi)的電壓的信號時，可以減少輸出信號的延遲，并且當(dāng)被輸入其絕 對值為一定范圍外的電壓的信號時，可以使輸出信號延遲。由此可知，減少實際工作的不良 影響，例如當(dāng)由于雜波等被輸入比一定值高的絕對值的電壓的信號時，可以減少由于雜波 而引起的影響。注意，即使如當(dāng)對氧化物半導(dǎo)體層進(jìn)行熱處理時，也當(dāng)然可以求得與上述特性同 樣的檢測結(jié)果。另外，因為如上所示，延遲時間根據(jù)電阻及電容的值而決定，所以例如通過根據(jù)功 能電路的規(guī)格適當(dāng)?shù)卦O(shè)定輸入信號、高電源電壓、低電源電壓的值，當(dāng)然可以獲得與本計算 中所使用的濾波電路同樣的濾波特性。實施方式2在本實施方式中，說明本發(fā)明的一個方式的顯示裝置。使用圖14說明本實施方式的顯示裝置的結(jié)構(gòu)。圖14是表示本實施方式的顯示裝 置的結(jié)構(gòu)的一例的圖。圖14所示的顯示裝置具有端子501、布線502、掃描線驅(qū)動電路503、掃描線5031、 信號線驅(qū)動電路504、信號線5041及像素部505。端子電極501設(shè)置在端子部506中，例如具有用作被輸入掃描信號及圖像信號等的信號輸入端子的一部分及被施加電源電壓的電源端子的一部分的功能。掃描線驅(qū)動電路503通過布線502電連接到端子電極501。對掃描線驅(qū)動電路503 從端子部506輸入如控制信號等的信號或供應(yīng)電源電壓，根據(jù)被輸入的信號的時序通過掃 描線5031輸出圖像信號。信號線驅(qū)動電路504通過布線502電連接到端子電極501。對信號線驅(qū)動電路504 從端子部506輸入如控制信號及圖像信號等的信號或供應(yīng)電源電壓，根據(jù)被輸入的信號的 時序通過信號線5041輸出掃描信號。像素部505具有多個像素5051，各像素5051分別電連接到掃描線5031的任一個 及信號線5041的任一個，被輸入掃描信號及圖像信號。
使用圖15A和15B說明像素5051的電路結(jié)構(gòu)的一例。圖15A和15B是表示像素 5051的電路結(jié)構(gòu)的一例的圖。圖15A所示的像素具有晶體管611、液晶元件612及電容元件613。晶體管611至少具有柵極端子、源極端子及漏極端子的三個端子。注意，在本說明書中，柵極端子是指成為柵電極及電連接到柵電極的布線(也稱 為柵極布線)的導(dǎo)電層的一部分或整體。另外，源極端子是指成為源電極及電連接到源電 極的布線(也稱為源極布線)的層(包含導(dǎo)電層等)的一部分或整體。另外，漏極端子是 指成為漏電極及電連接到漏電極的布線(也稱為漏極布線)的層(包含導(dǎo)電層等)的一部 分或整體。另外，在本說明書中，有時由于晶體管的源極端子和漏極端子根據(jù)晶體管的結(jié)構(gòu) 或工作條件等而交替，所以難以限定柵極端子之外的晶體管的端子的哪一個端子為源極端 子或漏極端子。由此，在本說明書中，在多個端子中將成為源極端子及漏極端子的任一方的 端子表示為源極端子及漏極端子的一方，而將成為源極端子及漏極端子的另一方的端子表 示為源極端子及漏極端子的另一方。晶體管611具有用作選擇開關(guān)的功能。另外，晶體管611的柵極端子電連接到圖 15A和15B所示的掃描線5031，并且晶體管611的源極端子及漏極端子的一方電連接到信 號線5041。液晶元件612具有第一端子及第二端子，第一端子電連接到晶體管611的源極端 子及漏極電子的另一方，對第二端子供應(yīng)預(yù)定值的電壓。液晶元件612由如下構(gòu)成成為 第一端子的一部分或整體的第一電極；成為第二端子的一部分或整體的第二電極；通過將 電壓施加到第一電極和第二電極之間而使透過率變化的具有液晶分子的層(也稱為液晶 層)。作為液晶層的一例，可以應(yīng)用于液晶層的液晶材料的一例，或可以應(yīng)用于包含液 晶層的液晶元件612的液晶模式的一例，可以使用向列液晶、膽甾醇型液晶、層列液晶、 盤型液晶、熱致液晶、溶致液晶(lyotropic liquid crystal)、低分子液晶、高分子液晶、 高分子分散型液晶(PDLC)、鐵電液晶、反鐵電液晶、主鏈型液晶、側(cè)鏈型高分子液晶、等 離子體選址液晶(PALC)、香蕉型液晶、TN(TwistedNematic 扭轉(zhuǎn)向列)方式、STN(Super Twisted Nematic ；超扭轉(zhuǎn)向列)方式、IPS (In-Plane-Switching ；平面內(nèi)切換)方 式、FFS(Fringe Field Switching ；邊緣場切換)方式、MVA(Multi-domain Vertical Alignment ；多象限垂直配向)方式、PVA(Patterned Vertical Alignment ；垂直取向構(gòu)型)方式、ASV(AdvancedSuper View ；超視角)方式、ASM(Axially Symmetric aligned Micro-cell ；軸線對稱排列微單元)方式、OCB(Optical Compensated Birefringence ；光 學(xué)補(bǔ)償彎曲)方式、ECB(Electrically Controlled Birefringence ；電控雙折射)方式、 FLC(Ferroelectric Liquid Crystal ；鐵電性液晶)方式、AFLC(AntiFerroelectricLiquid Crystal ；反鐵電性液晶)、PDLC(Polymer Dispersed Liquid Crystal ；聚合物分散液晶) 方式、賓主方式、藍(lán)相(Blue Phase)方式等。電容元件613具有第一端子及第二端子，第一端子點連接到晶體管611的源極端 子及漏極端子的另一方，對第二端子供應(yīng)預(yù)定的電壓。電容元件613具有成為第一端子的 一部分或整體的第一電極、成為第二端子的一部分或整體的第二 電極及絕緣層。電容元件 613具有用作保持電容的功能。注意，未必設(shè)置電容元件613，但是通過設(shè)置電容元件613， 可以抑制晶體管611受到的由于漏電流的影響。接著，說明圖15A所示的像素的工作。首先，當(dāng)由圖14所示的掃描線驅(qū)動電路503選擇掃描線5031時，由于從掃描線驅(qū) 動電路503輸入的掃描信號，晶體管611處于導(dǎo)通狀態(tài)。此時，液晶元件612的第一端子及電容元件613的第一端子的電位成為根據(jù)從信 號線驅(qū)動電路504輸入的圖像信號的電位，液晶元件612根據(jù)施加到第一端子和第二端子 之間的電壓被控制其取向，像素根據(jù)液晶元件612的透過率進(jìn)行顯示。通過在每個掃描線 5031中依次進(jìn)行上述工作，在所有像素中寫入數(shù)據(jù)。以上是圖15A所示的像素的工作。注意，本實施方式的顯示裝置中的像素的電路結(jié)構(gòu)不局限于圖15A所示的像素的 電路結(jié)構(gòu)，可以采用如對圖15A所示的像素電路結(jié)構(gòu)還設(shè)置另外開關(guān)元件(包括晶體管)、 電阻元件或電容元件等的結(jié)構(gòu)。注意，本實施方式的顯示裝置中的像素的電路結(jié)構(gòu)不局限于圖15A所示的像素的 電路結(jié)構(gòu)，也可以采用其他電路結(jié)構(gòu)。使用圖15B說明本實施方式的顯示裝置中的像素的 電路結(jié)構(gòu)的其他一例。圖15B是表示本實施方式的顯示裝置中的像素的電路結(jié)構(gòu)的一例的 電路圖。圖15B所示的像素具有晶體管611、電容元件613、晶體管614及發(fā)光元件615。晶體管611的柵極端子電連接到掃描線5031，晶體管611的源極端子及漏極端子 的一方電連接到信號線5041。電容元件613具有第一端子及第二端子，第一端子電連接到晶體管611的源極端 子及漏極端子的另一方，對第二端子供應(yīng)第一電壓。電容元件613具有用作保持電容的功 能。注意，電容元件613未必設(shè)置，但是通過設(shè)置電容元件613，可以維持晶體管614的導(dǎo)通 狀態(tài)一定期間。晶體管614的柵極端子電連接到晶體管611的源極端子及漏極端子的另一方，對 晶體管614的源極端子及漏極端子的一方供應(yīng)第一電壓。發(fā)光元件615具有第一端子及第二端子，第一端子電連接到晶體管614的源極端 子及漏極端子的另一方，對第二端子供應(yīng)第二電壓。發(fā)光元件615由如下構(gòu)成成為第一端 子的一部分或整體的第一電極；成為第二端子的一部分或整體的第二電極；通過將電壓施 加到第一電極和第二電極之間來發(fā)光的電場發(fā)光層。作為發(fā)光元件615，可以使用如EL(也 稱為電致發(fā)光)元件，作為EL元件，可以使用如有機(jī)EL元件或無機(jī)EL元件。
注意，第一電壓是高電源電壓和低電源電壓中的任何一方，第二電壓是高電源電 壓和低電源電壓中的另一方。哪一方是高電源電壓還是低電源電壓根據(jù)如晶體管614的極 性設(shè)定，例如當(dāng)晶體管614是P型晶體管時，在很多情況下將第一電壓設(shè)定為高電源電壓， 將第二電壓設(shè)定為低電源電壓，并且當(dāng)晶體管614是N型晶體管時，在很多情況下將第一電 壓設(shè)定為低電源電壓，將第二電壓設(shè)定為高電源電壓。發(fā)光元件615中的第一電極或第二電極的至少一方使用具有透光性的導(dǎo)電材料 形成即可。由此，可以采用從與襯底相反一側(cè)的面取出發(fā)光的頂部發(fā)射結(jié)構(gòu)的發(fā)光元件、從 襯底一側(cè)的面取出發(fā)光的底部發(fā)射結(jié)構(gòu)的發(fā)光元件、從襯底一側(cè)及與襯底相反一側(cè)的面取 出發(fā)光的雙面發(fā)射結(jié)構(gòu)的發(fā)光元件。作為具有透光性的導(dǎo)電材料可以使用具有透光性的導(dǎo) 電材料如包含氧化鎢的氧化銦、包含氧化鎢的氧化銦鋅、包含氧化鈦的氧化銦、包含氧化鈦 的氧化銦錫、氧化銦錫(下面，表示為ΙΤ0)、氧化銦鋅、添加有氧化硅的氧化銦錫等。電致發(fā)光層可以使用單個層或多個層的堆疊來形成。在由多個層構(gòu)成的情況下， 在第一電極上按順序?qū)盈B電子注入層、電子傳輸層、電場發(fā)光層、空穴傳輸層、空穴注入層。 注意，不一定必須設(shè)置上述所有的層。作為電場發(fā)光層可以使用有機(jī)化合物或無機(jī)化合物 形成。接著，說明圖15B所示的像素的工作。首先，當(dāng)由圖14所示的掃描線驅(qū)動電路503選擇掃描線5031時，由于從掃描線驅(qū) 動電路503輸入的掃描信號，晶體管611處于導(dǎo)通狀態(tài)。此時，晶體管614的柵極端子及電容元件613的第一端子的電位成為對應(yīng)于從信號線驅(qū)動電路504輸入的圖像信號的電位，晶體管614處于導(dǎo)通狀態(tài)，晶體管614的源極端 子及漏極端子之間電流流過。再者，根據(jù)流到晶體管614的電流，預(yù)定的電壓施加到發(fā)光元 件615的第一端子及第二端子之間，像素進(jìn)行顯示。通過在每個掃描線5031中依次進(jìn)行上 述工作，在所有像素中寫入數(shù)據(jù)。以上是圖15B所示的像素的工作。當(dāng)從信號線5041輸入到像素的數(shù)據(jù)信號為數(shù)字信號時，通過切換晶體管的導(dǎo)通 狀態(tài)和截止?fàn)顟B(tài)來使像素處于發(fā)光狀態(tài)或非發(fā)光狀態(tài)。因此，可以采用區(qū)域灰度法或時間 灰度法進(jìn)行灰度級顯示。區(qū)域灰度法指的是通過將一個像素分成多個子像素，將各個子像 素成為圖15B所示的電路結(jié)構(gòu)并基于數(shù)據(jù)信號獨(dú)立地驅(qū)動各個子像素從而顯示灰度的驅(qū) 動方法。此外，時間灰度法是一種驅(qū)動法，其中通過控制像素發(fā)光的期間，來進(jìn)行灰度顯示。發(fā)光元件615因為與圖15A所示的液晶元件612等相比響應(yīng)速度快，所以適應(yīng)于 時間灰度級法。在具體地使用時間灰度級法進(jìn)行顯示時，將一個幀期間分成多個子幀期間。 然后，根據(jù)視頻信號，在各子幀期間中使像素的發(fā)光元件處于發(fā)光或非發(fā)光狀態(tài)。通過將一 個幀期間分割為多個子幀期間，可以利用視頻信號控制在一個幀期間中像素實際上發(fā)光的 期間的總長度，并可以顯示灰度級。接著，使用圖16A和16B說明圖14所示的顯示裝置的掃描線驅(qū)動電路503、信號線 驅(qū)動電路504等的驅(qū)動電路或像素5051中的晶體管的結(jié)構(gòu)的一例。圖16A和16B是表示 圖14的顯示裝置的像素中的晶體管的結(jié)構(gòu)的一例的截面圖。圖16A所示的晶體管具有導(dǎo)電層601、絕緣層602、導(dǎo)電層603a及導(dǎo)電層603b、半導(dǎo)體層604。導(dǎo)電層601設(shè)置在被形成面(圖16A中襯底600)上。導(dǎo)電層601具有用作柵電極的功能。再者，在平面視上將導(dǎo)電層601和半導(dǎo)體層604重疊地布置，來可以使導(dǎo)電層601 用作減少對于半導(dǎo)體層604的入射光的遮光層。通過導(dǎo)電層601具有用作遮光層的功能， 可以抑制半導(dǎo)體層604的由于光的退化。因此，即使當(dāng)半導(dǎo)體層604使用氧化物半導(dǎo)體材 料時，晶體管也可以具有所希望的功能。絕緣層602設(shè)置在導(dǎo)電層601上。絕緣層602具有用作柵極絕緣層的功能。導(dǎo)電層603a及導(dǎo)電層603b設(shè)置在絕緣層602的一部分上。導(dǎo)電層603a用作源 電極及漏電極的一方，導(dǎo)電層603b用作源電極及漏電極的另一方。例如，當(dāng)導(dǎo)電層603a具 有用作源電極的功能時，導(dǎo)電層603b具有用作漏電極的功能。注意，在圖16A所示的晶體管中，雖然將導(dǎo)電層603a及導(dǎo)電層603b隔著絕緣層 602設(shè)置在導(dǎo)電層601上，但是本發(fā)明不局限于此，本實施方式的半導(dǎo)體裝置也可以采用如 在導(dǎo)電層601上之外的部分的絕緣層602上具有導(dǎo)電層603a及導(dǎo)電層603b的結(jié)構(gòu)。半導(dǎo)體層604隔著導(dǎo)電層603a及導(dǎo)電層603b設(shè)置在絕緣層602上。半導(dǎo)體層 604是形成有溝道的層(也稱為溝道形成層)。此外，不局限于圖16A所示的結(jié)構(gòu)，本實施方式的晶體管也可以采用圖16B所示的 結(jié)構(gòu)。圖16B所示的晶體管具有導(dǎo)電層601、絕緣層602、導(dǎo)電層603a及導(dǎo)電層603b、半 導(dǎo)體層604、緩沖層605a及緩沖層605b。圖16B所示的晶體管具有對圖16A所示的晶體管的結(jié)構(gòu)追加緩沖層的結(jié)構(gòu)。因此， 對與圖16A所示的晶體管相同的部分適當(dāng)?shù)匾脠D16A所示的晶體管的說明，下面說明與 圖16A所示的晶體管不同的部分。緩沖層605a設(shè)置在導(dǎo)電層603a上，緩沖層605b設(shè)置在導(dǎo)電層603b上。緩沖層 605a及緩沖層605b具有用作使導(dǎo)電層603a或?qū)щ妼?03b和半導(dǎo)體層604的電連接變得 良好的層的功能。注意，緩沖層605a及緩沖層605b未必設(shè)置在導(dǎo)電層603a及導(dǎo)電層603b 上，電連接到導(dǎo)電層603a及導(dǎo)電層603b即可。緩沖層605a及緩沖層605b可以使用如與半導(dǎo)體層604相同的材料及相同的制造 方法形成。另外，緩沖層605a及緩沖層605b優(yōu)選具有與半導(dǎo)體層604相同的電導(dǎo)率或比 半導(dǎo)體層604高的電導(dǎo)率。緩沖層605a及緩沖層605b例如通過形成半導(dǎo)體膜，通過光刻 工序在半導(dǎo)體膜上選擇性地形成抗蝕劑掩模，并且對半導(dǎo)體膜進(jìn)行蝕刻來形成。圖16B所示的晶體管具有底部接觸結(jié)構(gòu)，其中在源電極及漏電極的上層具有成為 溝道形成層的半導(dǎo)體層。通過采用底部接觸結(jié)構(gòu)，可以增加源電極及漏電極和半導(dǎo)體層的 接觸面積。注意，不局限于底部接觸結(jié)構(gòu)，本實施方式的晶體管也可以采用頂部接觸結(jié)構(gòu)， 其中在成為溝道形成層的半導(dǎo)體層上具有源電極及漏電極。圖16A和16B所示的晶體管具有底部柵極結(jié)構(gòu)，其中在柵電極上具有源電極及漏 電極和溝道形成層。通過采用底部柵極結(jié)構(gòu)，可以連續(xù)形成柵極絕緣層及半導(dǎo)體層。注意，本實施方式的半導(dǎo)體裝置不局限于底部柵極結(jié)構(gòu)，也可以采用頂部柵極結(jié) 構(gòu)。使用圖17說明頂部柵極結(jié)構(gòu)的晶體管的結(jié)構(gòu)。圖17是表示圖14所示的顯示裝置的 像素中的晶體管的結(jié)構(gòu)的一例的截面圖。圖17所示的晶體管具有導(dǎo)電層601、絕緣層602、導(dǎo)電層603a及導(dǎo)電層603b、半導(dǎo) 體層604。
半導(dǎo)體層604設(shè)置在被形成面(圖17中的襯底600)上。半導(dǎo)體層604是形成有 溝道的層(也稱為溝道形成層)。絕緣層602隔著半導(dǎo)體層604設(shè)置在襯底600上。絕緣層602具有用作柵極絕緣 層的功能。導(dǎo)電層601隔著絕緣層602設(shè)置在半導(dǎo)體層604上。導(dǎo)電層601具有用作柵電極 的功能。絕緣層606隔著導(dǎo)電層601設(shè)置在絕緣層602上。絕緣層606具有用作保護(hù)導(dǎo)電 層601的保護(hù)層的功能。導(dǎo)電層603a及導(dǎo)電層603b設(shè)置在絕緣層606的一部分上。導(dǎo)電層603a通過設(shè) 置在絕緣層602及絕緣層606中的開口部電連接到半導(dǎo)體層604，并且導(dǎo)電層603b通過設(shè) 置在絕緣層602及絕緣層606中的開口部電連接到半導(dǎo)體層604。導(dǎo)電層603a具有用作源 電極及漏電極的一方的功能，并且導(dǎo)電層603b具有用作源電極及漏電極的另一方的功能。 例如，當(dāng)導(dǎo)電層603a具有用作源電極的功能時，導(dǎo)電層603b具有用作漏電極的功能。接著，使用圖18A和18B說明圖14所示的顯示裝置中的掃描線驅(qū)動電路503及信 號線驅(qū)動電路504的結(jié)構(gòu)的一例。圖18A和18B是表示圖14所示的顯示裝置的驅(qū)動電路 的結(jié)構(gòu)的一例的圖，圖18A是表示掃描線驅(qū)動電路的結(jié)構(gòu)的一例的框圖，圖18B是表示信號 線驅(qū)動電路的結(jié)構(gòu)的一例的框圖。
圖18A表示的掃描線驅(qū)動電路503具有移位寄存器711、電平轉(zhuǎn)移器712及緩沖電 路 713。對移位寄存器711輸入柵極起始脈沖(GSP)和柵極時鐘信號(GCK)等的信號。電平轉(zhuǎn)移器712具有基于被輸入的信號生成根據(jù)用途而不同的多個信號的功能。緩沖電路713具有放大輸入到緩沖電路713的電平轉(zhuǎn)移器712的輸出信號的功 能，例如具有運(yùn)算放大器等的結(jié)構(gòu)。圖18B所示的信號線驅(qū)動電路504具有移位寄存器721、鎖存電路722、電平轉(zhuǎn)移 器723、緩沖電路724及DA轉(zhuǎn)換電路725。對移位寄存器721輸入源極起始脈沖(SSP)和源極時鐘信號(SCK)等的信號。對鎖存電路722輸入圖像數(shù)據(jù)信號(DATA)及鎖存信號(LAT)。鎖存電路722將輸 入到鎖存電路722的圖像數(shù)據(jù)信號保持一定期間，將所保持的信號一齊輸出到圖14中的像 素部。將這稱為線順序驅(qū)動。電平轉(zhuǎn)移器723具有基于被輸入的信號生成根據(jù)用途不同的多個信號的功能。緩沖電路724具有放大被輸入的信號的功能，例如具有運(yùn)算放大器等的結(jié)構(gòu)。DA轉(zhuǎn)換電路725具有當(dāng)被輸入的信號為數(shù)字信號時將該信號轉(zhuǎn)換為模擬信號的 功能。注意，當(dāng)被輸入的信號為模擬信號時未必設(shè)置DA轉(zhuǎn)換電路725。上述驅(qū)動電路可以使用如利用氧化物半導(dǎo)體材料的半導(dǎo)體元件構(gòu)成。作為半導(dǎo)體 元件，可以舉出如晶體管、電容元件或電阻元件等。例如，當(dāng)使用晶體管的情況下，可以使用 與像素中的晶體管相同的結(jié)構(gòu)的晶體管。接著，使用圖19A和19B說明端子部506的結(jié)構(gòu)的一例。圖19A和19B是圖14所 示的顯示裝置中的端子部506的結(jié)構(gòu)的一例的圖，圖19A是俯視圖，圖19B是沿著圖19A的 線B1-B2的截面圖。
圖19A所示的端子部506具有端子910a、端子910b及端子910c。再者，如圖19B 所示具有半導(dǎo)體層9032、絕緣層905及絕緣層906。端子910a具有導(dǎo)電層901a、導(dǎo)電層902a，端子910b具有導(dǎo)電層901b、導(dǎo)電層 902b、端子910c具有導(dǎo)電層901c、導(dǎo)電層902c。另外，如圖19B所示，絕緣層905設(shè)置在導(dǎo)電層902a、導(dǎo)電層902b及導(dǎo)電層902c 上，半導(dǎo)體層9032隔著絕緣層905設(shè)置在導(dǎo)電層902a、導(dǎo)電層902b及導(dǎo)電層902c上，絕緣 層906設(shè)置在半導(dǎo)體層9032上，導(dǎo)電層901a、導(dǎo)電層901b及導(dǎo)電層901c隔著絕緣層906 設(shè)置在半導(dǎo)體層9032上。即，在平面視上半導(dǎo)體層9032和導(dǎo)電層901a、導(dǎo)電層901b及導(dǎo) 電層901c重疊，并且半導(dǎo)體層9032和導(dǎo)電層902a、導(dǎo)電層902b及導(dǎo)電層902c重疊。導(dǎo)電層901a、導(dǎo)電層901b及導(dǎo)電層901c分別具有如用作半導(dǎo)體裝置的端子電極 的功能。作為導(dǎo)電層901a、導(dǎo)電層901b及導(dǎo)電層901c可以使用如能夠應(yīng)用于一種導(dǎo)電膜 的材料形成，該導(dǎo)電膜用來形成圖16A和16B所示的導(dǎo)電層601。因此，例如可以使用一個 導(dǎo)電膜在同一步驟中形成導(dǎo)電層601、導(dǎo)電層901a、導(dǎo)電層901b及導(dǎo)電層901c。導(dǎo)電層902a通過開口部904a電連接到導(dǎo)電層901a，導(dǎo)電層902b通過開口部904b 電連接到導(dǎo)電層901b，導(dǎo)電層902c通過開口部904c電連接到導(dǎo)電層901c。導(dǎo)電層902a、導(dǎo) 電層902b及導(dǎo)電層902c分別具有如下功能用于對顯示裝置的驅(qū)動電路或像素部供應(yīng)信 號的布線(也稱為信號線、源極線或柵極線)，或者用于供應(yīng)電源的布線(也稱為電源線)。 作為導(dǎo)電層902a、導(dǎo)電層902b及導(dǎo)電層902c可以使用如能夠應(yīng)用于一種導(dǎo)電膜的材料形 成，該導(dǎo)電膜用來形成圖16A和16B所示的導(dǎo)電層603a及導(dǎo)電層603b。因此，例如可以使 用一個導(dǎo)電膜在同一步驟中形成導(dǎo)電層603a、導(dǎo)電層603b、導(dǎo)電層902a、導(dǎo)電層902b及導(dǎo) 電層902c。作為半導(dǎo)體層9032可以使用如能夠應(yīng)用于一種半導(dǎo)體膜的材料形成，該半導(dǎo)體 膜用來形成圖16A和16B所示的半導(dǎo)體層604。因此，例如可以使用一個半導(dǎo)體膜在同一步 驟中形成半導(dǎo)體層604及半導(dǎo)體層9032。作為絕緣層905及絕緣層906，可以使用包含硅等的絕緣層等。因此，例如使用同 一絕緣膜可以形成用作圖16A和16B所示的晶體管的柵極絕緣層的絕緣層602及用作電介 質(zhì)層的絕緣層905。如圖19A和19B所示那樣，本實施方式的半導(dǎo)體裝置具有由氧化物半導(dǎo)體層、形成 布線或電極的導(dǎo)電層、設(shè)置在氧化物半導(dǎo)體層和導(dǎo)電層之間的絕緣層形成的電容元件。該 電容元件具有用作減少由于雜波而引起的影響的濾波電路的功能。另外，本實施方式的半導(dǎo)體裝置具有多個電容元件，該電容元件由上述氧化物半 導(dǎo)體層、形成布線或電極的導(dǎo)電層、設(shè)置在氧化物半導(dǎo)體層和導(dǎo)電層之間的絕緣層形成，其 中氧化物半導(dǎo)體層連續(xù)設(shè)置在多個端子之間。因此不需要進(jìn)行微細(xì)的構(gòu)圖，而可以使制造 步驟簡單。但是，不局限于圖19A和19B所示的結(jié)構(gòu)，在本實施方式的顯示裝置中，也可以 采用在每個端子中設(shè)置氧化物半導(dǎo)體層的結(jié)構(gòu)。接著，說明本實施方式的顯示裝置中的端子部的工作。在此說明當(dāng)對端子部輸入信號時的工作，對輸入信號的電壓的絕對值為一定值以下的情況和輸入信號的電壓的絕對 值大于一定值的情況進(jìn)行說明。注意，根據(jù)如功能電路的規(guī)格等可以適當(dāng)?shù)卦O(shè)定一定值。電容元件根據(jù)輸入信號的電壓其電容值變化。當(dāng)輸入信號的電壓的絕對值為一定值以下時，因為電容元件的電容小于一定值，所以對于濾波電路的輸入信號的輸出信號的 延遲小。因此，濾波效果變小。注意，根據(jù)半導(dǎo)體裝置的規(guī)格可以適當(dāng)?shù)卦O(shè)定施加到電容元 件的電壓的絕對值的一定值、電容的一定值及延遲時間的一定值。另外，當(dāng)輸入信號的電壓的絕對值大于一定值時，施加到電容元件的端子之間的 電壓的絕對值大于一定值，根據(jù)輸入信號電容元件的電容變?yōu)榇笥谝欢ㄖ?，因此對于濾波 電路的輸入信號的輸出信號的延遲變大。由此，與當(dāng)輸入信號的電壓的絕對值為一定值以 下時相比，對于雜波的濾波效果變大。以上是本實施方式的半導(dǎo)體裝置的工作。如上所述，當(dāng)被輸入電壓的絕對值為一定值以下的信號時，將電容元件的電容變 小且輸入到功能電路的信號的延遲變小，并且當(dāng)被輸入電壓的絕對值大于一定值的信號 時，將電容元件的電容變大且輸入到功能電路的信號的延遲變大。由此，可以減少實際工作 的不良影響，例如當(dāng)發(fā)生雜波時減少對于信號的雜波而引起的影響。另外，與如具有使用多晶半導(dǎo)體的半導(dǎo)體元件的功能電路相比，具有使用氧化物 半導(dǎo)體的半導(dǎo)體元件的驅(qū)動電路和像素部需要較高的工作電壓的情況多，因此有輸入信號 的振幅高的趨勢。但是，如本實施方式的半導(dǎo)體裝置那樣，使用電容元件的濾波電路設(shè)置 在顯示裝置的驅(qū)動電路或像素部和端子電極的電連接之間、像素部和端子電極的電連接之 間，而即使是具有使用氧化物半導(dǎo)體的半導(dǎo)體元件的顯示裝置，也可以減少雜波所引起的 不良影響。
注意，本實施方式可以與其他實施方式適當(dāng)?shù)亟M合。實施方式3在本實施方式中，說明本發(fā)明的一個方式的顯示裝置的制造方法。作為本實施方式的顯示裝置的制造方法的一例，使用圖20A至圖22B說明端子部 及構(gòu)成像素及驅(qū)動電路等的半導(dǎo)體元件部的制造方法。圖20A至圖22B是表示本實施方式 中的顯示裝置的端子部及半導(dǎo)體元件部的制造方法的一例的截面圖。注意，圖20A至圖22B 所示的顯示裝置的端子部及半導(dǎo)體元件部的制造方法中，作為一例說明形成晶體管作為半 導(dǎo)體元件的情況。首先，如圖20A所示，準(zhǔn)備襯底1000，在襯底1000上形成導(dǎo)電層IOOla及導(dǎo)電層 1001b。導(dǎo)電層IOOla及導(dǎo)電層IOOlb可以例如在襯底1000上形成導(dǎo)電膜，并且選擇性地 蝕刻該導(dǎo)電膜來形成。作為襯底1000，可以使用如玻璃襯底、石英襯底、陶瓷襯底或藍(lán)寶石襯底等。作為 玻璃襯底可以使用如無堿玻璃襯底，作為無堿玻璃襯底可以舉出如鋇硼硅酸鹽玻璃、鋁硼 硅酸鹽玻璃或鋁硅酸鹽玻璃等襯底。另外，只要是能夠承受半導(dǎo)體裝置制造步驟中所使用 的各處里的溫度的襯底，即可以使用塑料襯底作為襯底1000。另外，當(dāng)對表面施加絕緣處理 時，可以使用半導(dǎo)體襯底、金屬襯底或不銹鋼襯底等。作為導(dǎo)電膜可以使用包含如鉬、鈦、鉻、鉭、鎢、鋁、銅、釹或鈧等的導(dǎo)電材料或以這 些為主要成分的合金材料的導(dǎo)電膜。另外，作為導(dǎo)電膜的形成可以使用如濺射法。導(dǎo)電層 IOOla及導(dǎo)電層IOOlb例如可以通過光刻工序在導(dǎo)電膜上形成抗蝕劑掩模，并且選擇性地 蝕刻該導(dǎo)電膜來形成。注意，作為濺射法包括其中將高頻功率源用作濺射功率源的RF濺射法、直流濺射 法以及以脈沖方式施加偏壓的脈沖直流濺射法。
另外，也有可以設(shè)置材料不同的多個靶的多元濺射裝置。多元濺射裝置既可以在 同一反應(yīng)室中層疊形成不同的材料膜，又可以在同一反應(yīng)室中同時對多種材料進(jìn)行放電而 進(jìn)行成膜。另外，也有使用磁控管濺射法的濺射裝置和使用ECR濺射法的濺射裝置在使用 磁控管濺射法的濺射裝置中，在處理室內(nèi)部具備磁鐵機(jī)構(gòu)；而在使用ECR濺射法的濺射裝 置中，不使用輝光放電而利用使用微波產(chǎn)生的等離子體。另外，作為使用濺射法的成膜方法，還有反應(yīng)濺射法、偏壓濺射法在反應(yīng)濺射法 中，當(dāng)進(jìn)行成膜時使靶物質(zhì)和濺射氣體成分起化學(xué)反應(yīng)而形成這些化合物薄膜；而在偏壓 濺射法中，當(dāng)進(jìn)行成膜時對襯底也施加電壓。作為蝕刻可以采用干蝕刻或濕蝕刻。作為用于干蝕刻的蝕刻裝置，可使用利用反 應(yīng)離子蝕刻法(RIE法)的蝕刻裝置、使用諸如ECR(電子回旋共振)或ICP(感應(yīng)耦合等離 子體)之類的高密度等離子體源的干蝕刻裝置。作為相比于ICP蝕刻裝置可在更大面積上 獲得均勻放電的干蝕刻裝置，存在ECCP (增強(qiáng)電容性耦合等離子體)模式裝置，在該裝置 中，上電極接地、13. 56MHz的頻率源連接至下電極、而且3. 2MHz的頻率源連接至下電極。例 如，即使使用了第十代的超過3m大小的襯底，也能應(yīng)用此ECCP模式蝕刻裝置。另外，作為導(dǎo)電膜可以使用層疊有包含上述材料的導(dǎo)電膜的疊層膜。例如，在作為 導(dǎo)電 膜的一個使用鋁膜來形成導(dǎo)電層IOOla及導(dǎo)電層IOOlb的情況下，當(dāng)只使用鋁膜時，有 耐熱性低且容易被腐蝕等的問題，因此通過使用鋁膜與耐熱性導(dǎo)電膜的疊層膜，與只使用 鋁膜的導(dǎo)電膜相比，可以提高耐熱性和耐腐性等，這是優(yōu)選的。作為耐熱性導(dǎo)電膜的材料可 以使用選自鈦、鉭、鎢、鉬、鉻、釹及鈧的元素、以上述元素為成分的合金、組合上述元素的合 金膜或以上述元素為成分的氮化物。作為疊層結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電膜可以舉出如在鋁膜上層疊鉬膜的導(dǎo)電膜、在銅膜上層疊鉬 膜的導(dǎo)電膜、在銅膜上層疊氮化鈦膜或氮化鉭膜的導(dǎo)電膜、或?qū)盈B有氮化鈦膜和鉬膜的導(dǎo) 電膜等。接著，如圖20B所示，在襯底1000、導(dǎo)電層IOOla及導(dǎo)電層IOOlb上形成絕緣層 1002。再者，選擇性地蝕刻絕緣層1002來在絕緣層1002中形成開口部，以使導(dǎo)電層IOOla 的一部分露出。作為絕緣層1002可以使用由如下材料構(gòu)成的絕緣膜硅、鋁、釔、鉭、或鉿的氧化 物、氮化物、氧氮化物或氮化氧化物；或者包含至少兩種上述化合物。如圖21A所示，隔著絕緣層1002在導(dǎo)電層IOOlb的一部分上形成導(dǎo)電層1003a及 導(dǎo)電層1003b。導(dǎo)電層1003a及導(dǎo)電層1003b例如可以在絕緣層1002上形成導(dǎo)電膜，并且 選擇性地蝕刻該導(dǎo)電膜來形成。作為可以用于導(dǎo)電層1003a及導(dǎo)電層1003b的導(dǎo)電膜，可以利用如濺射法、真空蒸 鍍法等方法等，使用包括選自鋁(Al)、銅(Cu)、鈦(Ti)、鉭(Ta)、鎢(W)、鉬(Mo)、鉻(Cr)、釹 (Nd)及鈧(Sc)的元素的金屬、以上述元素為成分的合金、或以上元素為成分的氮化物等材 料來形成。導(dǎo)電層1003a及導(dǎo)電層1003b例如可以通過光刻工序在導(dǎo)電膜上選擇性地形成 抗蝕劑掩模，并且選擇性地蝕刻該導(dǎo)電膜來形成。例如，可以將鉬膜或鈦膜的單層膜作為導(dǎo)電膜。另外，也可以將疊層膜作為導(dǎo)電 膜，即層疊如鋁膜和鈦膜作為導(dǎo)電膜。此外，也可以采用依次層疊有鈦膜、鋁膜和鈦膜的三層結(jié)構(gòu)。此外，作為用于這些層疊有鉬膜、鋁膜和鉬膜的三層結(jié)構(gòu)。此外，也可以采用疊層結(jié) 構(gòu)的鋁膜，也可以采用包含釹的鋁(Al-Nd)膜。再者，也可以將包含硅的鋁膜作為導(dǎo)電膜。另外，作為導(dǎo)電膜也可以使用具有透光性且電導(dǎo)率高的材料。作為這種材料，可以使用氧化銦錫(Indium Tin Oxide ;ΙΤ0)、包含氧化硅的氧化銦錫(ITSO)、有機(jī)銦、有機(jī)錫、 氧化鋅(ZnO)等。如圖21Β所示，隔著絕緣層1002在導(dǎo)電層IOOla上形成半導(dǎo)體層1005a，在導(dǎo)電 層1003a及導(dǎo)電層1003b上，并且隔著絕緣層1002在導(dǎo)電層IOOlb上形成半導(dǎo)體層1005b。 半導(dǎo)體層1005a及半導(dǎo)體層1005b可以例如在絕緣層1002上形成半導(dǎo)體膜，并且選擇性地 蝕刻該半導(dǎo)體膜來形成。作為可以用于半導(dǎo)體層1005a及半導(dǎo)體層1005b的形成的半導(dǎo)體膜，可以使用如 氧化物半導(dǎo)體膜等。例如，作為氧化物半導(dǎo)體膜可以舉出如包含SruIn及Zn中的任一個的 氧化物半導(dǎo)體膜等。另外，當(dāng)使用氧化物半導(dǎo)體膜時，可以使用氧化物半導(dǎo)體膜包含非晶成 分的材料。另外，也可以使用氧化物半導(dǎo)體膜包含晶粒(納米晶體)的材料。此時，氧化物 半導(dǎo)體膜中的晶粒(納米晶體)的直徑為Inm至lOnm，代表為2nm至4nm左右。另外，作為氧化物半導(dǎo)體可以使用如表示為InM03(Zn0)m(m > 0)的結(jié)構(gòu)的氧化物 半導(dǎo)體，在表示為InMO3(ZnO)m(m> 0)的結(jié)構(gòu)的氧化物半導(dǎo)體中優(yōu)選使用In-Ga-Zn-O類氧 化物半導(dǎo)體。M表示選自鎵(Ga)、鐵(Fe)、鎳(Ni)、錳(Mn)以及鈷(Co)中的一種金屬元素 或多種金屬元素。例如，除了有包含Ga作為M的情況以外，還有包含Ga和Ni、或Ga和Fe 等包含Ga以外的上述金屬元素的情況。此外，在上述氧化物半導(dǎo)體中，除了作為M而包含 的金屬元素之外，有時還包含作為雜質(zhì)元素的Fe、Ni等其他過渡金屬元素或該過渡金屬的 氧化物。注意，當(dāng)使用In-Ga-Zn-O類非單晶膜時，在形成In-Ga-Zn-O類非單晶膜之后，優(yōu) 選進(jìn)行100°C至600°C，代表為200°C至400°C的熱處理。例如，通過在大氣或氮?dú)夥障逻M(jìn)行 350°C的熱處理1小時，進(jìn)行構(gòu)成半導(dǎo)體膜的In-Ga-Zn-O類氧化物半導(dǎo)體膜的原子級的重 新排列。通過該熱處理(包括光退火等)，可以減少氧化物半導(dǎo)體膜中的阻礙載流子遷移的 應(yīng)變。注意，進(jìn)行上述熱處理的時序只要是在氧化物半導(dǎo)體膜的形成之后，就沒有特別的限 定。此外，本實施方式的顯示裝置中的端子部因為在平面視上氧化物半導(dǎo)體層和導(dǎo)電層重 疊的結(jié)構(gòu)，所以通過熱處理可以高效地加熱氧化物半導(dǎo)體層。此外，在本實施方式的顯示裝 置中的端子部如與上述實施方式1的圖2A和2B所示的半導(dǎo)體裝置同樣，通過端子部具有 氧化物半導(dǎo)體層和導(dǎo)電層接觸的結(jié)構(gòu)，通過熱處理可以更高效地加熱氧化物半導(dǎo)體層。In-Ga-Zn-O類非單晶膜例如在使用濺射法成膜之后，進(jìn)行200°C至500°C，代表為 300°C至400°C的熱處理10分鐘至100分鐘。在熱處理之后的XRD(X射線衍射)的分析中， 在熱處理之后也作為In-Ga-Zn-O類非單晶膜的晶體結(jié)構(gòu)觀測非晶結(jié)構(gòu)。另外，作為氧化物半導(dǎo)體膜，除了上述之外還可以使用In-Sn-Zn-O類、 Al-In-Zn-O 類、Ga-Sn-Zn-O 類、Al-Ga-Zn-O 類、Al-Sn-Zn-O 類、In-Zn-O 類、Sn-Zn-O 類、 Al-Zn-O類、In-O類、Sn-O類、Zn-O類的氧化物半導(dǎo)體膜。注意，半導(dǎo)體層1005a及半導(dǎo)體層1005b例如可以通過光刻工序在半導(dǎo)體膜上選 擇性地形成抗蝕劑掩模，然后對該半導(dǎo)體膜進(jìn)行蝕刻來形成。接著，如圖22A所示，隔著導(dǎo)電層1003a及導(dǎo)電層1003b和半導(dǎo)體層1005a及半導(dǎo)體層1005b在絕緣層1002上形成絕緣層1006。優(yōu)選在導(dǎo)電層1003a及導(dǎo)電層1003b的上 面及側(cè)面和半導(dǎo)體層1005a及半導(dǎo)體層1005b的上面及側(cè)面上形成絕緣層1006。絕緣層1006例如可以在端子部中用作電容元件的電介質(zhì)層，并且在半導(dǎo)體元件 部中用作晶體管的保護(hù)層。作為絕緣層1006可以使用如能夠用于絕緣層1002的材料形成。如圖22B所示，以通過設(shè)置在絕緣層1002及絕緣層1006中的開口部電連接到導(dǎo) 電層IOOla的方式形成導(dǎo)電層1007a，并且以通過設(shè)置在絕緣層1006中的開口部電連接到 導(dǎo)電層1003b的方式形成導(dǎo)電層1007b。導(dǎo)電層1007a及導(dǎo)電層1007b可以例如在絕緣層 1006上形成導(dǎo)電膜，并且選擇性地蝕刻該導(dǎo)電膜來形成。此時，導(dǎo)電層1007a優(yōu)選隔著絕緣層1006形成在半導(dǎo)體層1005a上。通過隔著絕 緣層1006形成在半導(dǎo)體層1005a上，可以由半導(dǎo)體層1005a、絕緣層1006及導(dǎo)電層1007a 構(gòu)成電容元件。作為導(dǎo)電層1007a及導(dǎo)電層1007b可以使用具有透光性的導(dǎo)電膜等如包含氧化鎢 的氧化銦、包含氧化鎢的氧化銦鋅、包含氧化鈦的氧化銦、包含氧化鈦的氧化銦錫、氧化銦 錫、氧化銦鋅、添加有氧化硅的氧化銦錫等形成。 注意，導(dǎo)電層1007a及導(dǎo)電層1007b可以例如通過光刻工序在導(dǎo)電膜上選擇性地 形成抗蝕劑掩模，然后對該導(dǎo)電膜進(jìn)行蝕刻來形成。通過上述工序可以形成端子部及半導(dǎo)體元件部。作為一例如圖20A至圖22B所示那樣，通過本實施方式的顯示裝置的制造方法可 以在同一步驟中形成端子部中的電容元件及構(gòu)成像素部等的半導(dǎo)體元件部的半導(dǎo)體元件， 因此可以防止制造步驟數(shù)目的增加。注意，本實施方式可以與其他實施方式適當(dāng)?shù)亟M合。實施方式4在本實施方式中，作為本發(fā)明的一個方式的顯示裝置的一個方式，使用圖23A和 23B說明發(fā)光面板的外觀及界面。圖23A和23B是表示本實施方式中的發(fā)光面板的結(jié)構(gòu)例 子的圖，圖23A是俯視圖，圖23B是沿著圖23A中的線H-I的截面的截面圖。圖23A和23B所示的發(fā)光面板包括第一襯底6501上的像素部6502、信號線驅(qū)動 電路6503a、6503b、及掃描線驅(qū)動電路6504a、6504b，以圍繞像素部6502、信號線驅(qū)動電路 6503a、6503b、及掃描線驅(qū)動電路6504a、6504b的方式設(shè)置有密封劑6505。在像素部6502、 信號線驅(qū)動電路6503a、6503b、及掃描線驅(qū)動電路6504a、6504b上設(shè)置有第二襯底6506。因 此，像素部6502、信號線驅(qū)動電路6503a、6503b、及掃描線驅(qū)動電路6504a、6504b與填充材 料6507 —起由第一襯底6501、密封劑6505及第二襯底6506密封。以此方式，優(yōu)選使用具 有高氣密性和低漏氣的保護(hù)膜(如附加膜或紫外可固化樹脂膜)或覆蓋材料封裝(密封) 像素部6502、信號線驅(qū)動電路6503a、6503b、及掃描線驅(qū)動電路6504a、6504b，以不暴露給 外部空氣。另外，設(shè)置在第一襯底6501上的像素部6502、信號線驅(qū)動電路6503a、6503b、及掃 描線驅(qū)動電路6504a、6504b具有多個TFT，在圖23B中例示在像素部6502中包括的TFT6510 和在信號線驅(qū)動電路6503中包括的TFT6509。像素部6502、信號線驅(qū)動電路6503a、6503b、 及掃描線驅(qū)動電路6504a、6504b分別具有的TFT，可以使用如上述實施方式所示的晶體管 的任一種。在圖23A和23B所示的半導(dǎo)體裝置中，作為晶體管的一例應(yīng)用圖16A所示的結(jié)構(gòu)，對具體的說明適當(dāng)?shù)匾脠D16A的說明。注意，在圖23A和23B中TFT6509、6510都為 N 型 TFT。另外，圖23A和23B所示的發(fā)光面板為了減少TFT的表面不均勻性以及提高TFT 的可靠性，具有將TFT由用作保護(hù)層或平坦化絕緣膜的絕緣層(絕緣層6551、6552)覆蓋的
結(jié)構(gòu)。 在此，作為保護(hù)層具有疊層結(jié)構(gòu)的絕緣層6551。在此，作為絕緣層6551的第一層， 通過濺射法形成氧化硅膜。將氧化硅膜用作保護(hù)層可有效防止小丘(hillock)出現(xiàn)于用作 源電極和漏電極的鋁膜中。另外，作為絕緣層6551的第二層，通過濺射法形成氮化硅膜。將氮化硅膜用作保 護(hù)層可以抑制鈉等可移動離子進(jìn)入半導(dǎo)體區(qū)而使TFT的電特性變化。此外，在形成保護(hù)層之后，可以對半導(dǎo)體層進(jìn)行退火(250°C至400°C )。另外，作為平坦化絕緣膜形成絕緣層6552。作為絕緣層6552可以使用具有耐熱 性的有機(jī)材料如聚酰亞胺、丙烯酸樹脂、苯并環(huán)丁烯、聚酰胺、或環(huán)氧樹脂等。除了此類有機(jī) 材料以外，還可能使用低介電常數(shù)的材料(低k值材料)、硅氧烷基樹脂、磷硅玻璃(PSG)、 硼磷硅玻璃(BPSG)等。注意，可以通過層疊多個由這些材料形成的絕緣膜，來形成絕緣層 6552。注意，硅氧烷類樹脂相當(dāng)于以硅氧烷類材料作為起始材料而形成的包含Si-O-Si 鍵的樹脂。硅氧烷類樹脂可以包括有機(jī)基團(tuán)(例如烷基或芳基)或氟基團(tuán)作為取代基。另 夕卜，有機(jī)基可以具有氟基團(tuán)。對形成絕緣層6552的方法沒有特別的限定，而且可以根據(jù)絕緣層6552的材料利 用濺射法、SOG法、旋涂法、浸涂法、噴涂法、液滴噴出法(噴墨法、絲網(wǎng)印刷法、膠版印刷法 等)、刮刀(doctor knife)法、輥涂法、幕涂法、刀涂法等。在使用材料液形成絕緣層6552 的情況下，也可以在進(jìn)行焙燒的步驟中同時進(jìn)行對半導(dǎo)體層的退火(300°C至400°C )。通過 兼作絕緣層6552的焙燒步驟和半導(dǎo)體層的退火，可以高效地制造顯示裝置。另外，在TFT6510上設(shè)置發(fā)光元件6511。發(fā)光元件6511電連接到TFT6510的源電 極或漏電極，并且由成為像素電極的第一電極6517、電場發(fā)光層6512及第二電極6513的疊 層結(jié)構(gòu)構(gòu)成。注意，發(fā)光元件6511不局限于圖23A和23B所示的結(jié)構(gòu)，在本實施方式的顯 示裝置中，可以根據(jù)取出發(fā)光元件6511的光的方向等，適當(dāng)?shù)馗淖儼l(fā)光元件6511的結(jié)構(gòu)。分隔壁6520設(shè)置在第一電極6517上。再者，圖23A和23B所示的發(fā)光面板以通 過設(shè)置在分隔壁6520中的開口部電連接到第一電極6517的方式具有電場發(fā)光層6512，并 且在電場發(fā)光層6512上具有第二電極6513。作為分隔壁6520優(yōu)選使用感光性材料，優(yōu)選 在該感光性材料層的第一電極6517上形成開口部來形成分隔壁6520，以便將側(cè)壁形成為 具有連續(xù)曲率的傾斜表面。作為電場發(fā)光層6512例如可以使用與構(gòu)成圖15B所示的發(fā)光元件615的電場發(fā) 光層相同的材料。另外，電場發(fā)光層6512可以由單層或多個層的疊層構(gòu)成。另外，在圖23A和23B所示的發(fā)光面板中，為了防止氧、氫、濕汽、二氧化碳等進(jìn)入 到發(fā)光元件6511，可以在第二電極6513及分隔壁6520上形成保護(hù)層。作為保護(hù)層，可以使 用氮化硅膜、氮氧化硅膜、DLC膜等。另外，從FPC6518a、6518b供應(yīng)對信號線驅(qū)動電路6503a、6503b、掃描線驅(qū)動電路6504a、6504b或像素部6502供應(yīng)的各種信號及電位。另外，在圖23A和23B所示的發(fā)光面板中，連接端子電極6515由與發(fā)光元件6511 所具有的第一電極6517相同的導(dǎo)電膜形成，端子電極6516由與TFT6509、6510所具有的柵 電極相同的導(dǎo)電膜形成。在端子電極6516上設(shè)置有半導(dǎo)體層6550。半導(dǎo)體層6550用作構(gòu)成濾波電路的電 容元件的電極。連接端子電極6515通過各向異性導(dǎo)電膜6519電連接到FPC6518a所具有的端子。作為位于在從發(fā)光元件6511的光的取出方向上的襯底，優(yōu)選使用具有透光性的 襯底，作為具有透光性的襯底，可以使用如玻璃板、塑料板、聚酯膜、或丙烯膜的具有透光性 的材料。另外，作為填充材料6507除了氮或氬等惰性的氣體之外，還可以使用紫外線固化 樹脂或熱固化樹脂，即可以使用PVC(聚氯乙烯)、丙烯酸樹脂、聚酰亞胺、環(huán)氧樹脂、硅酮樹 月旨、PVB (聚乙烯醇縮丁醛)、或EVA(乙烯-醋酸乙烯酯)。在圖23A和 23B所示的顯示裝 置中，作為填充材料6507使用氮。另外，如果需要，也可以在從發(fā)光元件6511發(fā)射的光的射出表面上適當(dāng)?shù)卦O(shè)置諸 如偏振片、圓偏振片(包括橢圓偏振片)、相位差板(λ/4板，λ/2板)、濾色片等的光學(xué)膜。 另外，也可以在偏振片或圓偏振片上設(shè)置抗反射膜。例如，可以進(jìn)行防眩處理，以由表面的 不均勻使反射光漫射而降低眩光。信號線驅(qū)動電路6503a、6503b、及掃描線驅(qū)動電路6504a、6504b不局限于圖23Α和 23B所示的結(jié)構(gòu)，在本實施方式的顯示裝置中也可以采用如下結(jié)構(gòu)，即在另行準(zhǔn)備的襯底上 安裝有使用單晶半導(dǎo)體膜或多晶半導(dǎo)體膜形成半導(dǎo)體元件的驅(qū)動電路。也可以另行形成只 有信號線驅(qū)動電路6503a和6503b ；信號線驅(qū)動電路6503a和6503b的一部分；只有掃描線 驅(qū)動電路6504a和6504b ；或掃描線驅(qū)動電路6504a和6504b的一部分而安裝。通過上述步驟，可以制造可靠性高的發(fā)光面板。接著，作為本實施方式中的顯示裝置的一個方式，使用圖24A1、24A2及24B說明液 晶面板的外觀及截面。圖24A1、24A2及24B是表示本實施方式中的液晶面板的結(jié)構(gòu)例的圖， 圖24A1和24A2是俯視圖，圖24B是沿著圖24A1和24A2中的線M-N的截面圖。圖24A1、24A2及24B所示的液晶面板包括第一襯底6001上的像素部6002、信號線 驅(qū)動電路6003及掃描線驅(qū)動電路6004，以圍繞像素部6002、信號線驅(qū)動電路6003及掃描 線驅(qū)動電路6004的方式設(shè)置有密封劑6000及密封劑6005。另外，在像素部6002及掃描線 驅(qū)動電路6004上設(shè)置有第二襯底6006，并且像素部6002和掃描線驅(qū)動電路6004與液晶層 6008 一起由第一襯底6001、密封劑6000、密封劑6005及第二襯底6006密封。該液晶面板 還包括TFT6010、6011及液晶元件6013，在第一襯底6001和第二襯底6006之間第一襯底 6001上的TFT6010、6011及液晶元件6013由密封劑6000及密封劑6005密封。另外，與第 一襯底6001上的由密封劑6000及密封劑6005圍繞的區(qū)域不同的區(qū)域中安裝有信號線驅(qū) 動電路6003，該信號線驅(qū)動電路6003形成在另行準(zhǔn)備的襯底上。注意，對另行形成的驅(qū)動電路的連接方法沒有特別的限制，而可以采用COG方法、 引線鍵合方法或TAB方法等。圖24A1是通過COG方法安裝信號線驅(qū)動電路6003的例子， 而圖24A2是通過TAB方法安裝信號線驅(qū)動電路6003的例子。
此外，設(shè)置在第一襯底6001上的像素部6002和掃描線驅(qū)動電路6004包括多個 TFT0在圖24B中例示像素部6002所包括的TFT6010和掃描線驅(qū)動電路6004所包括的 TFT6011。作為TFT6010、6011可以應(yīng)用上述實施方式所示的結(jié)構(gòu)的TFT的任一種。在圖 24AU24A2及24B所示的液晶面板應(yīng)用圖16A所示的結(jié)構(gòu)的TFT作為TFT的一例。另外，在 圖24A1、24A2及24B所示的液晶面板中，將TFT6010、6011作為N型TFT而進(jìn)行說明。此外，液晶元件6013所具有的像素電極6030與TFT6010的源電極或漏電極電連 接。而且，液晶元件6013的對置電極6031形成在第二襯底6006上。像素電極6030、對置 電極6031和液晶層6008重疊的部分相當(dāng)于液晶元件6013。另外，像素電極6030、對置電 極6031分別設(shè)置有用作取向膜的絕緣層6032、6033，且隔著絕緣層6032、6033夾有液晶層 6008。此外，間隔物是6035通過對絕緣膜選擇性地進(jìn)行蝕刻而獲得的柱狀的分隔壁，并 且它是為控制像素電極6030和對置電極6031之間的距離(單元間隙)而設(shè)置的。另外， 還可以使用球狀間隔物。另外，對置電極6031電連接到設(shè)置在與TFT6010同一襯底上的共 同電位線。對置電極6031和共同電位線由共同連接部分相互電連接，其間夾著配置在一對 襯底之間的導(dǎo)電粒子。另外，在密封劑6005中含有導(dǎo)電粒子。注意，圖24A1、24A2及24B所示的液晶面板是透過型液晶顯示面板的例子，然而不 局限于此，本實施方式的液晶顯示面板也可以為反射型液晶顯示面板或半透射型液晶顯示 面板。另外，在本實施方式的液晶顯示面板可以采用如下結(jié)構(gòu)將偏振片配置在襯底的 外側(cè)(可見一側(cè))，且色彩層和用于顯示元件的電極層依次配置在襯底的內(nèi)側(cè)；將偏振片配 置在襯底的內(nèi)側(cè)。另外，偏振片和色彩層的疊層結(jié)構(gòu)根據(jù)偏振片及色彩層的材料或制造步 驟條件適當(dāng)?shù)卦O(shè)定，即可。此外，還可以設(shè)置用作黑矩陣的遮光膜。另外，在圖24A1、24A2及24B所示的液晶顯示面板中，使用用作保護(hù)層或平坦化絕 緣膜的絕緣層(絕緣層6020、絕緣層6021)覆蓋TFT，以降低TFT的表面凹凸并提高TFT的 可靠性。這里，形成疊層結(jié)構(gòu)的絕緣層6020作為保護(hù)層。這里，使用濺射法形成氧化硅膜 作為絕緣層6020的第一層。當(dāng)使用氧化硅膜作為保護(hù)層，有防止在用作源電極及漏電極的 鋁膜中產(chǎn)生小丘的效果。再者，使用濺射法形成氮化硅膜作為絕緣層6020的第二層。通過作為保護(hù)層使用 氮化硅膜，能夠抑制鈉等的可動離子侵入到半導(dǎo)體區(qū)中而改變TFT的電特性。另外，也可以在形成保護(hù)層之后對半導(dǎo)體層進(jìn)行退火(250°C至400°C )。另外，形成絕緣層6021作為平坦化絕緣膜。作為絕緣層6021，可以使用具有耐 熱性的有機(jī)材料如聚酰亞胺、丙烯酸樹脂、苯并環(huán)丁烯、聚酰胺、環(huán)氧等。另外，除了上述有 機(jī)材料之外，還可以使用低介電常數(shù)材料(low-k材料)、硅氧烷類樹脂、PSG(磷硅玻璃)、 BPSG(硼磷硅玻璃)等。另外，也可以通過層疊多個由這些材料形成的絕緣膜，來形成絕緣 層 6021。對絕緣層6021的形成 方法沒有特別的限制，而可以根據(jù)其材料利用濺射法、SOG 法、旋涂法、浸漬法、噴涂法、液滴噴射法(噴墨法、絲網(wǎng)印刷法、膠版印刷法等)、刮刀法、輥涂法、簾涂法、刮刀涂法等。在使用材料液形成絕緣層6021的情況下，也可以在進(jìn)行焙燒的 步驟中同時進(jìn)行對半導(dǎo)體層的退火(300°C至400°C )。通過兼作絕緣層6021的焙燒步驟和 對半導(dǎo)體層的退火，可以高效地制造顯示裝置。作為像素電極6030及對置電極層6031，可以使用具有透光性的導(dǎo)電材料如包含 氧化鎢的氧化銦、包含氧化鎢的氧化銦鋅、包含氧化鈦的氧化銦、包含氧化鈦的氧化銦錫、 氧化銦錫、氧化銦鋅、添加有氧化硅的氧化銦錫等。此外，可以使用包含導(dǎo)電高分子(也稱為導(dǎo)電聚合物)的導(dǎo)電組成物來形成 像素電極6030、對置電極6031。使用導(dǎo)電組成物來形成的像素電極的薄層電阻優(yōu)選為 10000 Ω / □以下，并且當(dāng)其波長為550nm時的透光率為70%以上。另外，導(dǎo)電組成物所包 含的導(dǎo)電高分子的電阻率優(yōu)選為0.1 Ω · cm以下。作為導(dǎo)電高分子，可以使用所謂的π電子共軛類導(dǎo)電高分子。例如，可以舉出聚 苯胺或其衍生物、聚吡咯或其衍生物、聚噻吩或其衍生物、或者上述材料中的兩種以上的共 聚物等。另外，對另外形成的信號線驅(qū)動電路6003、掃描線驅(qū)動電路6004或像素部6002供 應(yīng)的各種信號及電位是從FPC6018供給的。另外，連接端子電極6015由與液晶元件6013所具有的像素電極層6030相同的導(dǎo) 電膜形成， 并且端子電極6016由與TFT6010、6011的柵電極相同的導(dǎo)電膜形成。另外，在端子電極6016上設(shè)置有半導(dǎo)體層6050。半導(dǎo)體層6050用作構(gòu)成濾波電 路的電容元件的電極。連接端子電極6015通過各向異性導(dǎo)電膜6019電連接到FPC6018所具有的端子。另外，圖24A1、24A2及24B所示的液晶面板具有另行形成信號線驅(qū)動電路6003并 該信號線驅(qū)動電路6003安裝到第一襯底6001的結(jié)構(gòu)，然而本發(fā)明不局限于此。本實施方 式的液晶面板既可以另行形成掃描線驅(qū)動電路而安裝，又可以僅另行形成信號線驅(qū)動電路 的一部分或掃描線驅(qū)動電路的一部分而安裝。以圖24A1、24A2及24B作為一例，可以制造應(yīng)用本發(fā)明的一個方式的半導(dǎo)體裝置 的液晶面板。再者參照圖25說明使用上述液晶面板的液晶顯示模塊的一例。圖25是表示本實 施方式的液晶顯示模塊的一例的圖。圖25所示的液晶顯示模塊具有如下結(jié)構(gòu)，即TFT襯底2600和對置襯底2601由 密封劑2902固定，其中設(shè)置有包括TFT等的像素部2603、包括液晶層的顯示元件2604、色 彩層2605，來形成顯示區(qū)域。色彩層2605對于執(zhí)行彩色顯示來說是必需的。在RGB系統(tǒng)的 情況下，為各像素提供對應(yīng)于紅色、綠色和藍(lán)色的各色彩層。另外，在TFT襯底2600和對置 襯底2601外設(shè)置有偏振片2606、偏振片2607及擴(kuò)散板2613。光源由冷陰極管2610和反 射板2611構(gòu)成，電路襯底2612利用柔性線路板2609與TFT襯底2600的布線電路部2608 連接，并且在電路襯底2612中組裝有控制電路及電源電路等的外部電路。此外，也可以以 在偏振片和液晶層之間具有相位差板的狀態(tài)層疊。通過上述，使用本實施方式的液晶面板可以構(gòu)成液晶顯示模塊。注意，本實施方式的顯示裝置因為具有如下結(jié)構(gòu)，即包括設(shè)置在與FPC的連接部 的具有氧化物半導(dǎo)體層的電容元件的濾波電路，所以例如當(dāng)在圖像信號中發(fā)生雜波時也可以減少由于雜波而引起的影響。另外，在本實施方式的顯示裝置中，作為襯底使用如玻璃襯 底或塑料襯底等也可以減少在襯底中帶電的電荷的影響。例如當(dāng)使用第10代的超過3m的 尺寸的襯底時也同樣。注意，本實施方式可以與其他實施方式適當(dāng)?shù)亟M合。實施方式5 在本實施方式中，說明作為本發(fā)明的一個方式的顯示裝置的一例的電子紙。將本發(fā)明的一個方式的半導(dǎo)體裝置可以應(yīng)用于電子紙。電子紙也被稱作電泳顯示 器件(電泳顯示器)而其優(yōu)點是具有與普通紙相當(dāng)?shù)母呖勺x性并且比其他顯示器件更低的 功率消耗，并且既薄又輕。作為電泳顯示器可考慮各種方式。電泳顯示器是如下器件，即在溶劑或溶質(zhì)中分 散有多個包含具有正電荷的第一粒子和具有負(fù)電荷的第二粒子的微囊，并且通過對微囊施 加電場使微囊中的粒子向相互相反的方向移動，僅顯示集中在一方的粒子的顏色。注意，第 一粒子或第二粒子包含染料，并且在沒有電場時不移動。此外，第一粒子和第二粒子的顏色 不同(包含無色)。像這樣，電泳顯示器是利用所謂的介電泳效應(yīng)的顯示器，在該介電泳效應(yīng)中，介電 常數(shù)高的物質(zhì)移動到高電場區(qū)。電泳顯示器的電泳顯示裝置不需要液晶顯示裝置所需的偏 振片、對置襯底，從而可以使其厚度和重量減少一半。將在溶劑中分散有上述微囊的分散體稱作電子墨水，該電子墨水可以印刷到玻 璃、塑料、布、紙等的表面上。另外，還可以通過使用彩色濾光片或具有色素的粒子來進(jìn)行彩 色顯示。此外，通過在有源矩陣襯底上適當(dāng)?shù)卦O(shè)置多個上述微囊，使得微囊夾在兩個電極 之間就完成了有源矩陣型顯示裝置，當(dāng)對微囊施加電場時可以進(jìn)行顯示。此外，微囊中的第一粒子及第二粒子，采用選自導(dǎo)電體材料、絕緣體材料、半導(dǎo)體 材料、磁性材料、液晶材料、鐵電性材料、電致發(fā)光材料、電致變色材料、磁泳材料中的一種 或這些材料的復(fù)合材料即可。接著，使用圖26說明本實施方式中的電子紙的結(jié)構(gòu)。圖26是表示本實施方式中 的電子紙的結(jié)構(gòu)的一例的截面圖。圖26所示的電子紙包括襯底580上的TFT581 ；層疊設(shè)置在TFT581上的絕緣層 582、絕緣層583及絕緣層584 ；通過設(shè)置在絕緣層582至絕緣層584及設(shè)置在絕緣層582 至絕緣層584中的開口部接觸于TFT581的源電極或漏電極的電極587 ；電極588 ；在電極 587和設(shè)置在襯底596的電極588之間設(shè)置的球形粒子589，其包括黑色區(qū)590a及白色區(qū) 590b、黑色區(qū)590a及白色區(qū)590b的周圍包括充滿了液體的空洞594 ；設(shè)置于球形粒子589 周圍的填充料595。作為TFT581可以使用本發(fā)明的一個方式的半導(dǎo)體裝置。圖26所示的電子紙應(yīng)用 圖16A所示的結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體裝置作為一例。使用球形粒子589的方式被稱為扭轉(zhuǎn)球顯示方式(twist ball type)，該方式將分 別涂成白色和黑色的球形粒子配置在用于顯示元件的電極層的第一電極層及第二電極層 之間，并使在第一電極層及第二電極層之間產(chǎn)生電位差來控制球形粒子的方向，以進(jìn)行顯
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此外，還可以使用電泳元件代替球形粒子。使用直徑為10 μ m至200 μ m左右的微 囊，該微囊中封入有透明液體、帶正電的白色微粒和帶負(fù)電的黑色微粒。設(shè)置在第一電極和 第二電極之間的微囊，當(dāng)由第一電極和第二電極施加電場時，白色微粒和黑色微粒向相反 方向移動，從而可以顯示白色或黑色。應(yīng)用這種原理的顯示元件就是電泳顯示元件。因為 電泳顯示元件的反射率比液晶顯示元件高，所以不需要輔助光源。此外，耗電量低，并且在 昏暗的地方也能夠辨別顯示部。另外，即使不向顯示部供應(yīng)電源，也能夠保持顯示過一次的 圖像。從而，即使使具有顯示功能的半導(dǎo)體裝置(也簡單地稱為顯示裝置，或稱為具備顯示 裝置的半導(dǎo)體裝置)遠(yuǎn)離成為電源供給源的電波發(fā)送源，也能夠儲存顯示過的圖像。如圖26作為一例，本實施方式中的電子紙與上述實施方式所示的端子部同樣可 以具有電容元件的結(jié)構(gòu)，該電容元件由氧化物半導(dǎo)體層、形成布線或電極的導(dǎo)電層、設(shè)置在 氧化物半導(dǎo)體層和導(dǎo)電層之間的絕緣層形成。該電容元件具有用作保護(hù)電路的一部分的功 能。另外，因為電容元件用作減少由于雜波而引起的影響的濾波電路的一部分，所以當(dāng)應(yīng)用 于電子紙時也可以減少實際工作的不良影響且減少由于雜波而引起的影響。電子紙能夠用于顯示信息的各種領(lǐng)域的電子設(shè)備中。例如，電子紙能夠應(yīng)用于電 子書(e-book)閱讀器(電子書)、海報、車輛(例如電車)上的廣告、或者各種卡(例如信 用卡)上的顯示。圖27示出電子設(shè)備的一個例子。圖27是示出本實施方式的電子書籍的 一個例子的圖。圖27所示出的，電子書籍2700由兩個框體，即框體2701及框體2703構(gòu)成?？蝮w 2701及框體2703通過軸部2711形成為一體，并且可以以該軸部2711為軸進(jìn)行開閉工作。 通過這種結(jié)構(gòu)，可以進(jìn)行如紙的書籍那樣的工作。
框體2701中組裝有顯示部2705，而框體2703中組裝有顯示部2707。顯示部2705 及顯示部2707的結(jié)構(gòu)既可以是顯示互不相同圖像的結(jié)構(gòu)，又可以是顯示連續(xù)圖像的結(jié)構(gòu)。 另外，通過采用顯示互不相同的畫面的結(jié)構(gòu)，例如可以在右邊的顯示部(圖27中的顯示部 2705)中顯示文章，而在左邊的顯示部(圖27中的顯示部2707)中顯示圖像。此外，在圖27中示出框體2701具備操作部等的例子。例如，在框體2701中，具備 電源2721、操作鍵2723、揚(yáng)聲器2725等。利用操作鍵2723可以翻頁。注意，也可以采用在 與框體的顯示部同一個面中具備鍵盤及定位裝置等的結(jié)構(gòu)。另外，也可以采用在框體的背 面或側(cè)面具備外部連接用端子(耳機(jī)端子、USB端子或可與AC適配器及USB電纜等的各種 電纜連接的端子等)、記錄媒體插入部等的結(jié)構(gòu)。再者，電子書籍2700也可以采用具有電子 詞典的功能的結(jié)構(gòu)。此外，電子書籍2700也可以采用以無線的方式收發(fā)信息的結(jié)構(gòu)。還可以采用以無 線的方式從電子書籍服務(wù)器購買所希望的書籍?dāng)?shù)據(jù)等，并下載的結(jié)構(gòu)。注意，本實施方式可以與其他實施方式適當(dāng)?shù)亟M合。實施方式6在本實施方式中，說明顯示部具備有本發(fā)明的一個方式的顯示裝置的電子設(shè)備。使用圖28A至圖30B說明本實施方式的電子設(shè)備的一例。圖28A至圖30B是表示 本實施方式的電子設(shè)備的結(jié)構(gòu)的一例的圖。本發(fā)明的一個方式的顯示裝置可以應(yīng)用于各種電子設(shè)備(也包括游戲機(jī))。作為 電子設(shè)備，例如可以舉出電視裝置(也稱為電視或電視接收機(jī))、用于計算機(jī)等的監(jiān)視器、數(shù)碼相機(jī)、數(shù)碼攝像機(jī)等影像拍攝裝置、數(shù)碼相框、移動電話機(jī)(也稱為移動電話、移動電話裝置)、便攜式游戲機(jī)、便攜式信息終端、聲音再現(xiàn)裝置、彈珠機(jī)等的大型游戲機(jī)等。圖28A示出電視裝置的一例。電視裝置9600，在框體9601中組裝有顯示部9603。 利用顯示部9603可以顯示圖像。此外，在此示出利用支架9605支撐框體9601的結(jié)構(gòu)?？梢酝ㄟ^利用框體9601所具備的操作開關(guān)、另行提供的遙控操作機(jī)9610進(jìn)行電 視裝置9600的操作。利用遙控操作機(jī)9610所具備的操作鍵9609，可以進(jìn)行頻道及音量的操 作，并可以對在顯示部9603上顯示的圖像進(jìn)行操作。此外，也可以采用在遙控操作機(jī)9610 中設(shè)置顯示從該遙控操作機(jī)9610輸出的信息的顯示部9607的結(jié)構(gòu)。通過將上述實施方式 的顯示裝置應(yīng)用于顯示部9603，也可以使例如框體9601具有透光性。注意，電視裝置9600采用具備接收機(jī)及調(diào)制解調(diào)器等的結(jié)構(gòu)?？梢岳媒邮諜C(jī)接 收一般的電視廣播，再者，電視裝置9600通過調(diào)制解調(diào)器連接到有線或無線方式的通信網(wǎng) 絡(luò)，從而可以進(jìn)行單向(從發(fā)送者到接收者)或雙向(在發(fā)送者和接收者之間或在接收者 彼此之間等)的信息通信。圖28B示出數(shù)碼相框的一例。例如，數(shù)碼相框9700，在框體9701中組裝有顯示部 9703。顯示部9703可以顯示各種圖像，例如通過顯示使用數(shù)碼相機(jī)等拍攝的圖像數(shù)據(jù)，可 以發(fā)揮與一般的相框同樣的功能。注意，數(shù)碼相框9700采用具備操作部、外部連接用端子(USB端子、可以與USB電 纜等的各種電纜連接的端子等)、記錄媒體插入部等的結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)也可以與顯示部組裝 到同一個面，但是由于將它設(shè)置在側(cè)面或背面時可以提高設(shè)計性，所以是優(yōu)選的。例如，可 以對數(shù)碼相框的記錄媒體插入部插入儲存有由數(shù)碼相機(jī)拍攝的圖像數(shù)據(jù)的存儲器并提取 圖像數(shù)據(jù)，然后在顯示部9703中顯示所提取的圖像數(shù)據(jù)。此外，數(shù)碼相框9700既可以采用以無線的方式收發(fā)信息的結(jié)構(gòu)，又可以以采用無 線的方式提取所希望的圖像數(shù)據(jù)并進(jìn)行顯示的結(jié)構(gòu)。圖29A示出一種便攜式游戲機(jī)，其由框體9881和框體9891這兩個框體構(gòu)成，并且 通過連接部9893可以開閉地連接。框體9881中安裝有顯示部9882，并且框體9891中安裝 有顯示部9883。另外，圖29A所示的便攜式游戲機(jī)除此之外還具備揚(yáng)聲器部9884、記錄媒 體插入部9886、LED燈9890、輸入單元(操作鍵9885、連接端子9887、傳感器9888 (即，具 有測定如下因素的功能的器件力量、位移、位置、速度、加速度、角速度、轉(zhuǎn)動數(shù)、距離、光、 液、磁、溫度、化學(xué)物質(zhì)、聲音、時間、硬度、電場、電流、電壓、電力、射線、流量、濕度、傾斜度、 振動、氣味或紅外線)、以及麥克風(fēng)9889)等。當(dāng)然，便攜式游戲機(jī)的結(jié)構(gòu)不局限于上述結(jié) 構(gòu)，只要采用至少具顯示裝置的結(jié)構(gòu)即可。因此，可以采用適當(dāng)?shù)卦O(shè)置有其它附屬設(shè)備的結(jié) 構(gòu)。圖29A所示的便攜式游戲機(jī)具有如下功能讀出儲存在記錄媒體中的程序或數(shù)據(jù)并顯 示在顯示部上；以及通過與其他便攜式游戲機(jī)進(jìn)行無線通信而共享信息。注意，圖29A所示 的便攜式游戲機(jī)所具有的功能不局限于此，而可以具有各種各樣的功能。圖29B示出作為大型游戲機(jī)的投幣機(jī)的一例。在投幣機(jī)9900的框體9901中安裝 有顯示部9903。另外，投幣機(jī)9900除此之外還具備如啟動手柄或停止開關(guān)等的操作單元、 投硬幣口、揚(yáng)聲器等。當(dāng)然，投幣機(jī)9900的結(jié)構(gòu)不局限于此，只要采用至少具備根據(jù)本發(fā)明 的的顯示裝置的結(jié)構(gòu)即可。因此，可以采用適當(dāng)?shù)卦O(shè)置有其它附屬設(shè)備的結(jié)構(gòu)。圖30A示出移動電話機(jī)9000的一例。移動電話機(jī)9000除了安裝在框體9001中的顯示部9002之外還具備操作按鈕9003、外部連接端口 9004、揚(yáng)聲器9005、麥克風(fēng)9006等。圖30A所示的移動電話機(jī)9000可以通過用手指等觸摸顯示部9002來輸入信息。 此外，可以通過用手指等觸摸顯示部9002來進(jìn)行打電話或制作電子郵件等的操作。顯示部9002的畫面主要有三個模式。第一是以圖像的顯示為主的顯示模式，第二 是以文字等的信息的輸入為主的輸入模式。第三是顯示模式和輸入模式的兩個模式混合的 顯示+輸入模式。例如，在打電話或制作電子郵件的情況下，將顯示部9002設(shè)定為以文字輸入為主 的文字輸入模式，并進(jìn)行在畫面上顯示的文字的輸入操作，即可。在此情況下，優(yōu)選的是，在 顯示部9002的畫面的大多部分中顯示鍵盤或號碼按鈕。此外，通過在移動電話機(jī)9000的內(nèi)部設(shè)置具有陀螺儀和加速度傳感器等檢測傾 斜度的傳感器的檢測裝置，判斷移動電話機(jī)9000的方向(豎向還是橫向)，而可以對顯示部 9002的畫面顯示進(jìn)行自動切換。通過觸摸顯示部9002或?qū)蝮w9001的操作按鈕9003進(jìn)行操作，來切換畫面模 式。此外，還 可以根據(jù)顯示在顯示部9002上的圖像種類切換畫面模式。例如，當(dāng)顯示在顯 示部上的圖像信號為動態(tài)圖像的數(shù)據(jù)時，將畫面模式切換成顯示模式，而當(dāng)顯示在顯示部 上的圖像信號為文字?jǐn)?shù)據(jù)時，將畫面模式切換成輸入模式。另外，在輸入模式中，當(dāng)檢測出顯示部9002的光傳感器所檢測的信號并且在一定 期間中沒有顯示部9002的觸摸操作輸入的情況下，也可以以將畫面模式從輸入模式切換 成顯示模式的方式進(jìn)行控制。還可以將顯示部9002用作圖像傳感器。例如，通過用手掌或手指觸摸顯示部 9002，來拍攝掌紋、指紋等，可以進(jìn)行個人識別。此外，通過在顯示部中使用發(fā)射近紅外光的 背光燈或發(fā)射近紅外光的感測用光源，也可以拍攝手指靜脈、手掌靜脈等。圖30B也是移動電話機(jī)的一個例子。圖30B的移動電話機(jī)具有在框體9411中包 括顯示部9412以及操作按鈕9413的顯示裝置9410和在框體9401中包括操作按鈕9402、 外部輸入端子9403、麥克風(fēng)9404、揚(yáng)聲器9405以及當(dāng)接收電話時發(fā)光的發(fā)光部9406的通 信裝置9400，并且具有顯示功能的顯示裝置9410可以在箭頭所示的兩個方向上與具有電 話功能的通信裝置9400之間進(jìn)行裝卸。因此，可以將顯示裝置9410和通信裝置9400的短 軸安裝在一起，并且還可以將顯示裝置9410和通信裝置9400的長軸安裝在一起。此外，在 只需要顯示功能的情況下，也可以從通信裝置9400分開顯示裝置9410，以單獨(dú)使用顯示裝 置9410。通信裝置9400和顯示裝置9410可以通過利用無線通信或者有線通信授受圖像或 者輸入信息，并且通信裝置9400和顯示裝置9410分別具有能夠進(jìn)行充電的電池。如上述作為一例，本發(fā)明的一個方式的顯示裝置可以應(yīng)用于各種電子設(shè)備。另外， 通過安裝本發(fā)明的一個方式的顯示裝置，可以提高電子設(shè)備的可靠性。另外，通過在顯示部中應(yīng)用本發(fā)明的一個方式的顯示裝置，例如即使當(dāng)采用框體 具有透光性的結(jié)構(gòu)時，也可以抑制透光性的下降，并且即使當(dāng)采用框體具有透光性的結(jié)構(gòu) 時，也在平面視上導(dǎo)電層和氧化物半導(dǎo)體層重疊的情況下，可以抑制由于光入射而引起的 氧化物半導(dǎo)體層的劣化。注意，本實施方式可以與其他實施方式適當(dāng)?shù)亟M合。本申請基于2009年3月27日在日本專利局提交的日本專利申請序列號2009-078084，在此引用其全部內(nèi)容作為參考 。
權(quán)利要求
一種半導(dǎo)體裝置，包括端子電極；電連接到所述端子電極的布線；在平面視上重疊于所述端子電極的氧化物半導(dǎo)體層；在截面視上設(shè)置在所述端子電極和所述氧化物半導(dǎo)體層之間的絕緣層；以及通過所述布線從所述端子電極輸入信號且根據(jù)輸入的所述信號被控制工作的功能電路。
2.一種半導(dǎo)體裝置，包括 端子電極；電連接到所述端子電極的布線；在平面視上重疊于所述布線的氧化物半導(dǎo)體層；在截面視上設(shè)置在所述布線和所述氧化物半導(dǎo)體層之間的絕緣層；以及通過所述布線從所述端子電極輸入信號且根據(jù)輸入的所述信號被控制工作的功能電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其中將電源電壓施加到所述氧化物半導(dǎo)體層。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體裝置，其中將電源電壓施加到所述氧化物半導(dǎo)體層。
5.一種半導(dǎo)體裝置，包括 端子電極；第一布線；電連接到所述端子電極的第二布線；電連接到所述第二布線且在平面視上重疊于所述第一布線的氧化物半導(dǎo)體層； 在截面視上設(shè)置在所述第一布線和所述氧化物半導(dǎo)體層之間的絕緣層；以及 通過所述第二布線從所述端子電極輸入信號且根據(jù)輸入的所述信號被控制工作的功 能電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體裝置，其中將電源電壓施加到所述第一布線。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其中所述功能電路包括使用氧化物半導(dǎo)體層的 半導(dǎo)體元件。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體裝置，其中所述功能電路包括使用氧化物半導(dǎo)體層的 半導(dǎo)體元件。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體裝置，其中所述功能電路包括使用氧化物半導(dǎo)體層的 半導(dǎo)體元件。
10.一種顯示裝置，包括 襯底；設(shè)置在所述襯底上的布線； 隔著所述布線設(shè)置在所述襯底上的第一絕緣層； 設(shè)置在所述第一絕緣層上的第一氧化物半導(dǎo)體層； 隔著所述第一氧化物半導(dǎo)體層設(shè)置在所述第一絕緣層上的第二絕緣層； 設(shè)置在所述第二絕緣層上且通過設(shè)置在所述第一絕緣層及所述第二絕緣層中的開口 部電連接到所述布線的端子電極；通過所述布線從所述端子電極輸入信號且根據(jù)輸入的所述信號被控制工作的驅(qū)動電 路；以及由所述驅(qū)動電路控制工作的像素，其中所述驅(qū)動電路及所述像素分別具有晶體管，并且所述晶體管包括設(shè)置在所述襯底上的柵電極；隔著所述柵電極設(shè)置在所述襯底上的柵極絕緣層；設(shè)置在所述柵極絕緣層上的源電極及漏電極；隔著所述柵極絕緣層設(shè)置在所述柵電極上且隔著所述源電極及漏電極設(shè)置在所述柵 極絕緣層上的第二氧化物半導(dǎo)體層；隔著所述源電極及所述漏電極和所述第二氧化物半導(dǎo)體層設(shè)置在所述柵極絕緣層上 的保護(hù)層；以及設(shè)置在所述保護(hù)層上且通過設(shè)置在所述保護(hù)層中的開口部電連接到所述源電極及漏 電極的一方的電極。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的顯示裝置，其中所述第一氧化物半導(dǎo)體層隔著所述第一絕 緣層設(shè)置在所述布線上。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的顯示裝置，其中所述端子電極隔著所述第二絕緣層設(shè)置在 所述第一氧化物半導(dǎo)體層上。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的顯示裝置，其中所述第一絕緣層處于與柵極絕緣層同一層中，并且所述第二絕緣層是處于與所述 保護(hù)層同一層中。
14.一種電子設(shè)備，在顯示部中包括根據(jù)權(quán)利要求10所述的顯示裝置。
15.一種顯示裝置的制造方法，包括如下步驟在襯底上形成第一導(dǎo)電膜且對該第一導(dǎo)電膜進(jìn)行選擇性地蝕刻形成第一導(dǎo)電層及第 二導(dǎo)電層；隔著所述第一導(dǎo)電層及所述第二導(dǎo)電層在所述襯底上形成第一絕緣層且對該第一絕 緣層進(jìn)行選擇性地蝕刻，使所述第一導(dǎo)電層的一部分露出；在所述第一絕緣層上形成第二導(dǎo)電膜且對該第二導(dǎo)電膜進(jìn)行選擇性地蝕刻形成第三 導(dǎo)電層及第四導(dǎo)電層；隔著所述第三導(dǎo)電層及所述第四導(dǎo)電層在所述第一絕緣層上形成氧化物半導(dǎo)體膜且 對該氧化物半導(dǎo)體膜進(jìn)行選擇性地蝕刻在所述第一絕緣層上形成第一氧化物半導(dǎo)體層并 且隔著所述第二導(dǎo)電層、所述第三導(dǎo)電層及所述第四導(dǎo)電層在所述第二導(dǎo)電層上形成第二 氧化物半導(dǎo)體層；隔著所述第三導(dǎo)電層、所述第四導(dǎo)電層、所述第一氧化物半導(dǎo)體層及所述第二氧化物 半導(dǎo)體層在所述第一絕緣層上形成第二絕緣層且對該第二絕緣層進(jìn)行選擇性地蝕刻，使所 述第一導(dǎo)電層的一部分及所述第四導(dǎo)電層的一部分露出；在露出的所述第一導(dǎo)電層的一部分上、露出的所述第四導(dǎo)電層的一部分上及所述第二 絕緣層上形成第三導(dǎo)電膜且對該第三導(dǎo)電膜進(jìn)行選擇性地蝕刻形成電連接到所述第一導(dǎo) 電層并具有端子電極的功能的第五導(dǎo)電層并且形成電連接到所述第四導(dǎo)電層的第六導(dǎo)電層。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的顯示裝置的制造方法，其中隔著所述第一絕緣層在所述第 一導(dǎo)電層上形成所述第一氧化物半導(dǎo)體層。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的顯示裝置的制造方法，其中隔著所述第二絕緣層在所述第 一氧化物半導(dǎo)體層上形成所述端子電極。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體裝置、顯示裝置及電子設(shè)備，其目的在于減少實際工作的不良影響且減少由于雜波所引起的不良影響。本發(fā)明包括電極；電連接到所述電極的布線；在平面視上重疊于所述電極的氧化物半導(dǎo)體層；在截面視上設(shè)置在所述電極與所述氧化物半導(dǎo)體層之間的絕緣層；以及通過所述布線從所述電極輸入信號且根據(jù)輸入的所述信號被控制工作的驅(qū)動電路。使用氧化物半導(dǎo)體層、絕緣層及布線或電極形成電容元件。
文檔編號G02F1/1362GK101847631SQ201010142780
公開日2010年9月29日 申請日期2010年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月27日
發(fā)明者河江大輔, 魚地秀貴 申請人:株式會社半導(dǎo)體能源研究所