專利名稱：半導(dǎo)體器件和用于制造該半導(dǎo)體器件的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用氧化物半導(dǎo)體的半導(dǎo)體器件和用于制造該半導(dǎo)體器件的方法。
背景技術(shù)：
如在液晶顯示器中典型見到的，在例如玻璃襯底等平板之上形成的薄膜晶體管使用非晶硅或多晶硅制造。使用非晶硅形成的薄膜晶體管具有低電場效應(yīng)遷移率，但這樣的晶體管可以在具有更大面積的玻璃襯底之上形成。在另一方面，使用晶體硅形成的薄膜晶體管具有高電場效應(yīng)遷移率，但例如激光退火等結(jié)晶工藝是必需的并且這樣的晶體管不是一直都適用于更大的玻璃襯底。鑒于前述，注意力已經(jīng)被吸引到薄膜晶體管使用氧化物半導(dǎo)體被形成所采用的技術(shù)，并且這樣的晶體管應(yīng)用于電子器件或光學(xué)器件。例如，專利文件1和專利文件2公開一項(xiàng)技術(shù)，薄膜晶體管借此使用氧化鋅或^-Ga-S1-O基氧化物半導(dǎo)體作為氧化物半導(dǎo)體膜制造，并且這樣的晶體管用作圖像顯示器的開關(guān)元件或其類似物。[參考文獻(xiàn)]
[專利文件1]日本公開的專利申請?zhí)?007-123861[專利文件2]日本公開的專利申請?zhí)?007-09605
發(fā)明內(nèi)容
其中溝道形成區(qū)提供在氧化物半導(dǎo)體中的薄膜晶體管的電子場效應(yīng)遷移率高于使用非晶硅的薄膜晶體管。該氧化物半導(dǎo)體膜可以通過濺射法或類似方法在300°C或更低的溫度形成。它的制造工藝比使用多晶硅的薄膜晶體管更容易。這樣的氧化物半導(dǎo)體期望用于在玻璃襯底、塑料襯底或其類似物上形成薄膜晶體管，并且應(yīng)用于例如液晶顯示器、電致發(fā)光顯示器或電子紙等顯示器。當(dāng)顯示器的顯示區(qū)的大小增加時，像素的數(shù)目增加并且從而柵極線和信號線的數(shù)目增加。另外，由于顯示器具有更高的清晰度，像素的數(shù)目增加并且從而柵極線和信號線的數(shù)目增加。當(dāng)柵極線和信號線的數(shù)目增加時，難以通過接合或類似方式安裝包括用于驅(qū)動?xùn)艠O線和信號線的驅(qū)動電路的IC芯片，由此制造成本增加。因此，目的是通過在用于驅(qū)動像素部分的驅(qū)動電路的至少一部分中采用使用氧化物半導(dǎo)體的薄膜晶體管來減少制造成本。在用于驅(qū)動像素部分的驅(qū)動電路的至少一部分中采用使用氧化物半導(dǎo)體的薄膜晶體管的情況下，對于薄膜晶體管需要高動態(tài)特性(導(dǎo)通特性或頻率特性(稱為f特性))。 另一個目的是提供具有高動態(tài)特性(導(dǎo)通特性)的薄膜晶體管并且提供實(shí)現(xiàn)高速操作的驅(qū)動電路。另外，本發(fā)明的實(shí)施例的目的是提供半導(dǎo)體器件，對其提供其中氧化物半導(dǎo)體層用于溝道的高度可靠的薄膜晶體管。
柵電極提供在氧化物半導(dǎo)體層上面和下面以實(shí)現(xiàn)薄膜晶體管的可靠性和導(dǎo)通特性的改進(jìn)。此外，通過控制施加到上和下柵電極的柵極電壓，可以控制閾值電壓。該上和下柵電極可互相電連接以便具有相同的電勢，或該上和下柵電極可連接到不同的布線以便具有不同的電勢。例如，當(dāng)閾值電壓設(shè)置在0或接近0以降低驅(qū)動電壓時，可以實(shí)現(xiàn)功耗的降低。 備選地，當(dāng)閾值電壓設(shè)置為正時，薄膜晶體管可以起增強(qiáng)型晶體管的作用。此外備選地，當(dāng)閾值電壓設(shè)置為負(fù)時，薄膜晶體管可以起耗盡型晶體管的作用。包括增強(qiáng)型晶體管和耗盡型晶體管的組合的逆變電路(在下文中，這樣的電路稱為EDMOS電路)可以用于驅(qū)動電路。該驅(qū)動電路至少包括邏輯電路部分和開關(guān)部分或緩沖器部分。該邏輯電路部分具有包括上文的EDMOS電路的電路結(jié)構(gòu)。此外，大導(dǎo)通電流可以流動所借助的薄膜晶體管優(yōu)選地用于開關(guān)部分或緩沖器部分。使用在氧化物半導(dǎo)體層上面和下面包括柵電極的薄膜晶體管或耗盡型晶體管。具有不同結(jié)構(gòu)的薄膜晶體管可以在相同的襯底上形成而沒有大大增加步驟數(shù)。例如，使用在氧化物半導(dǎo)體層上面和下面包括柵電極的薄膜晶體管的EDMOS電路可形成以用于高速驅(qū)動的驅(qū)動電路，并且僅在氧化物半導(dǎo)體層下面包括柵電極的薄膜晶體管可用于像素部分。注意在整個該說明書中，其閾值電壓為正的η溝道TFT稱為增強(qiáng)型晶體管，并且其閾值電壓為負(fù)的η溝道TFT稱為耗盡型晶體管。提供在氧化物半導(dǎo)體層上面的柵電極的材料的示例包括從鋁(Al)、銅(Cu)、鈦 (Ti)、鉭(Ta)、鎢(W)、鉬(Mo)、鉻(Cr)、釹(Nd)和鈧(Sc)選擇的元素以及包含上文的元素中的任何元素作為它的成分的合金，并且可以使用任何導(dǎo)電膜而沒有特定限制。此外，柵電極不限于包含上文的元素中的任何元素的單層結(jié)構(gòu)，并且可以具有兩層或更多層的堆疊結(jié)構(gòu)。作為提供在氧化物半導(dǎo)體層上面的柵電極的材料，可以使用與像素電極相同的材料(透明導(dǎo)電膜或其類似物可以在透射顯示器的情況下使用)。例如，提供在氧化物半導(dǎo)體層上面的柵電極可以采用與用于形成像素電極(其電連接到像素部分中的薄膜晶體管)的步驟相同的步驟形成。因此，可以形成提供有在氧化物半導(dǎo)體層上面和下面的柵電極的薄膜晶體管而沒有大大增加步驟數(shù)。另外，通過提供在氧化物半導(dǎo)體層上面的柵電極，在用于檢查薄膜晶體管的可靠性的偏壓-溫度應(yīng)力測試(在下文中，稱為BT測試)中，在BT測試之前和之后之間的薄膜晶體管的閾值電壓中的變化量可以減小。即，在氧化物半導(dǎo)體層上面的柵電極的提供可以提高可靠性。在該說明書中公開的本發(fā)明的一個實(shí)施例是半導(dǎo)體器件，其包括在絕緣表面之上的第一柵電極；在該第一柵電極之上的第一絕緣層；在該第一絕緣層之上的氧化物半導(dǎo)體層；在該氧化物半導(dǎo)體層之上的源電極和漏電極；覆蓋該源電極和漏電極的第二絕緣層；在該第二絕緣層之上的第二柵電極，其中該氧化物半導(dǎo)體層具有厚度小于與該源電極或漏電極重疊的區(qū)域的厚度的區(qū)域，并且該第二絕緣層與氧化物半導(dǎo)體層中厚度較小的區(qū)域接觸。上文描述的結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)上文描述的目的中的至少一個。在上文描述的結(jié)構(gòu)中，使第二柵電極的寬度大于第一柵電極的寬度，由此柵極電壓可以從第二柵電極施加到整個氧化物半導(dǎo)體層。備選地，在上文描述的結(jié)構(gòu)中，當(dāng)使第一柵電極的寬度小于第二柵電極的寬度時， 與源電極和漏電極重疊的第一柵電極的面積減小，使得寄生電容可以減小。此外備選地，使第一柵電極的寬度大于氧化物半導(dǎo)體層中厚度較小的區(qū)域，同時使第二柵電極的寬度小于氧化物半導(dǎo)體層中厚度較小的區(qū)域，使得第二柵電極不與源電極或漏電極重疊以更多地減小寄生電容。本發(fā)明的另一個實(shí)施例是半導(dǎo)體器件，其包括像素部分和驅(qū)動電路，該像素部分至少包括具有第一氧化物半導(dǎo)體層的第一薄膜晶體管，該驅(qū)動電路包括EDMOS電路，其至少包括具有第二氧化物半導(dǎo)體層的第二薄膜晶體管和具有第三氧化物半導(dǎo)體層的第三薄膜晶體管，并且該第三薄膜晶體管包括在該第三氧化物半導(dǎo)體層下面的第一柵電極和在該第三氧化物半導(dǎo)體層上面的第二柵電極。在上文描述的結(jié)構(gòu)中，當(dāng)在像素部分中的第一薄膜晶體管電連接到像素電極并且該像素電極具有與驅(qū)動電路中的第二柵電極相同的材料時，可以制造該半導(dǎo)體器件而沒有增加步驟數(shù)。在上文描述的結(jié)構(gòu)中，當(dāng)在像素部分中的第一薄膜晶體管電連接到像素電極并且該像素電極用與驅(qū)動電路中的第二柵電極不同的材料形成時，例如當(dāng)像素電極用透明導(dǎo)電膜形成并且第二柵電極用鋁膜形成時，在驅(qū)動電路中的第二柵電極的電阻可以減小。此外，提供所謂的雙柵極結(jié)構(gòu)，其中驅(qū)動電路的第三氧化物半導(dǎo)體層與第一柵電極重疊，其中第一絕緣層在其之間，并且也與第二柵電極重疊，其中第二絕緣層在其之間。作為具有驅(qū)動電路的半導(dǎo)體器件，除液晶顯示器之外，可以給出使用發(fā)光元件的發(fā)光顯示器和使用電泳顯示元件的顯示器(其也稱為電子紙)。注意在該說明書中術(shù)語“顯示器”意思是圖像顯示器、發(fā)光裝置或光源(包括照明裝置)。此外，“顯示器”在它的類別中包括下列模塊包括附連的例如柔性印刷電路(FPC)、 載帶自動接合(TAB)帶或載帶封裝(TCP)等連接器的模塊；具有在其的末端提供有印刷線路板的TAB帶或TCP的模塊；以及具有通過玻璃上芯片(COG)法直接安裝在顯示元件上的集成電路(IC)的模塊。在使用發(fā)光元件的發(fā)光顯示器中，多個薄膜晶體管包括在像素部分中，并且其中薄膜晶體管的柵電極電連接到另一個晶體管源極布線或漏極布線的部分包括在該像素部分中。因?yàn)楸∧ぞw管由于靜電或類似物容易被擊穿，用于保護(hù)驅(qū)動電路的保護(hù)電路優(yōu)選提供在用于柵極線或源極線的相同襯底之上。該保護(hù)電路優(yōu)選地用包括氧化物半導(dǎo)體的非線性元件形成。在該說明書中使用的氧化物半導(dǎo)體是由InMO3(ZnO)mOii > 0)表示的薄膜，并且形成使用該薄膜作為半導(dǎo)體層的薄膜晶體管。注意M指示從fe、Fe、m、Mn和Co選擇的一個金屬元素或多個金屬元素。例如，在一些情況下M指示( ；同時，在其他情況下M指示除( 之外例如Ni或!^e等上文的金屬元素(( 和Ni或( 和Fe)。此外，除包含為M的金屬元素外，上文的氧化物半導(dǎo)體可包含狗或附、另一個過渡金屬元素或過渡金屬的氧化物作為雜質(zhì)元素。在該說明書中，該薄膜還稱為h-Ga-Si-O基非單晶膜。該h-Ga-Si-O基非單晶膜通過濺射法形成，并且在200°C至500°C (典型地300°C
6至400°C )加熱10至100分鐘。注意通過XRD分析觀察到非晶結(jié)構(gòu)作為分析的h-Ga-Si-O 基非單晶膜的晶體結(jié)構(gòu)。以^-Ga-Si-O基非單晶膜作為典型的氧化物半導(dǎo)體是具有寬能隙(Eg)的材料； 因此，即使兩個柵電極提供在氧化物半導(dǎo)體層上面和下面，可以抑制截止電流的增加。注意在本說明書中例如“第一”和“第二”等的序數(shù)為方便而使用并且不指示步驟的順序和層的堆疊順序。另外，在本說明書中的序數(shù)不指示明確說明本發(fā)明的特定名稱。通過在例如柵極線驅(qū)動電路或源極線驅(qū)動電路等外圍電路或像素部分中使用插入提供在氧化物半導(dǎo)體上面和下面的兩個柵電極之間的氧化物半導(dǎo)體形成薄膜晶體管，制造成本減少。利用使用氧化物半導(dǎo)體(插入在在氧化物半導(dǎo)體上面和下面提供的兩個柵電極之間)的薄膜晶體管，在BT測試中，可以減小在BT測試之前和之后之間的薄膜晶體管的閾值電壓中的變化量。即，薄膜晶體管包括插入提供在氧化物半導(dǎo)體上面和下面的兩個柵電極之間的氧化物半導(dǎo)體，由此薄膜晶體管的可靠性可以提高。


在附圖中圖1A、1B和IC分別是圖示實(shí)施例1的顯示器的示例、實(shí)施例1的顯示器的另一個示例和實(shí)施例1的顯示器的另一個示例的剖視圖；圖2A、2B和2C分別是實(shí)施例2的半導(dǎo)體器件的剖視圖、等效電路圖和頂視圖；圖3A和;3B是完整圖示實(shí)施例3的顯示器的框圖；圖4是圖示實(shí)施例3的顯示器中的布線、輸入端子等的設(shè)置的圖；圖5是圖示移位寄存電路的結(jié)構(gòu)的框圖；圖6是圖示觸發(fā)電路的示例的圖；圖7是圖示觸發(fā)電路的布局視圖(頂視圖)的視圖；圖8是圖示用于示出移位寄存電路的操作的時序圖的圖；圖9A至9C是圖示用于制造實(shí)施例4的半導(dǎo)體器件的方法的視圖；圖IOA至IOC是圖示用于制造實(shí)施例4的半導(dǎo)體器件的方法的視圖；圖11是圖示用于制造實(shí)施例4的半導(dǎo)體器件的方法的視圖；圖12是圖示用于制造實(shí)施例4的半導(dǎo)體器件的方法的視圖；圖13是圖示用于制造實(shí)施例4的半導(dǎo)體器件的方法的視圖；圖14是圖示實(shí)施例4的半導(dǎo)體器件的視圖；圖15A、15B、15C和15D是圖示實(shí)施例4的半導(dǎo)體器件的視圖；圖16是圖示實(shí)施例4的半導(dǎo)體器件的視圖；圖17是圖示實(shí)施例5的半導(dǎo)體器件的剖視圖；圖18是圖示實(shí)施例6的半導(dǎo)體器件的像素等效電路的圖；圖19A至19C是圖示實(shí)施例6的半導(dǎo)體器件的剖視圖；圖20A和20B分別是圖示實(shí)施例6的半導(dǎo)體器件的頂視圖和剖視圖；圖21A和21B是頂視圖并且圖21C是圖示實(shí)施例7的半導(dǎo)體器件的剖視圖；圖22是圖示實(shí)施例7的半導(dǎo)體器件的剖視圖23A至23D是圖示電子裝置的示例的外視圖；圖24A和24B分別是圖示電視裝置和數(shù)字相框的示例的外視圖；圖25A和25B是圖示移動電話的示例的外視圖；以及圖沈是圖示實(shí)施例9的半導(dǎo)體器件的剖視圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例將在下文描述。本發(fā)明不限于下文說明，并且本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員容易理解實(shí)施模式和細(xì)節(jié)可以不同地改變而不偏離本發(fā)明的精神和范圍。因此，本發(fā)明不應(yīng)該解釋為限于下文實(shí)施例中的描述。實(shí)施例1圖IA圖示其中用于驅(qū)動電路的第一薄膜晶體管430和用于像素部分的第二薄膜晶體管170提供在相同襯底之上的示例。注意圖IA還是顯示器的剖視圖的示例。像素部分和驅(qū)動電路在相同襯底之上形成。在像素部分中，采用矩陣形式設(shè)置的作為增強(qiáng)型晶體管的第二薄膜晶體管170每個用于到像素電極110的電壓施加的接通/切斷。設(shè)置在像素部分中的第二薄膜晶體管170使用氧化物半導(dǎo)體層103形成。至于第二薄膜晶體管的電特性，在柵極電壓士20V下導(dǎo)通/截止比是IO9或更大；因此，顯示對比度可以提高，并且此外漏電流是小的，由此可以實(shí)現(xiàn)低功耗驅(qū)動。該導(dǎo)通/截止比是導(dǎo)通電流對截止電流的比(I。n/I。ff)，并且I。n/I。ff的值越高，開關(guān)特性越好。從而，高導(dǎo)通/截止比有助于顯示對比度的提高。注意導(dǎo)通電流是當(dāng)晶體管處于導(dǎo)通狀態(tài)時源電極和漏電極之間流動的電流。同時，截止電流是當(dāng)晶體管處于截止?fàn)顟B(tài)時源電極和漏電極之間流動的電流。例如， 在η溝道晶體管中，截止電流是當(dāng)柵極電壓低于晶體管的閾值電壓時源電極和漏電極之間流動的電流。因此，增強(qiáng)型晶體管優(yōu)選地用于像素部分以獲得高對比度和低功耗驅(qū)動。在驅(qū)動電路中，使用至少一個包括在氧化物半導(dǎo)體層405下面的第一柵電極401 和在該氧化物半導(dǎo)體層405上面的第二柵電極470的薄膜晶體管430。第二柵電極470還可以叫做背柵電極。當(dāng)該背柵電極形成時，在用于檢查薄膜晶體管的可靠性的偏壓溫度應(yīng)力測試(在下文中，稱為BT測試)中，在BT測試之前和之后之間的薄膜晶體管的閾值電壓中的變化量可以減小。該薄膜晶體管430的結(jié)構(gòu)參照圖IA描述。提供在具有絕緣表面的襯底400之上的第一柵電極401用第一柵極絕緣層403覆蓋，并且氧化物半導(dǎo)體層405提供在該第一柵極絕緣層403之上與第一柵電極401重疊。在氧化物半導(dǎo)體層405之上，提供第一布線409 和第二布線410。氧化物半導(dǎo)體層405包括厚度小于充當(dāng)源電極或漏電極并且與第一布線 409和第二布線410重疊的區(qū)域的厚度的區(qū)域。第二柵極絕緣層412被提供以便在氧化物半導(dǎo)體層405中厚度較小的區(qū)域之上并且與其接觸。此外，第二柵電極470提供在該第二柵極絕緣層412之上。氧化物半導(dǎo)體層405例如使用其中^2O3 Ga2O3 ZnO = 1 1 1 (In Ga Zn =1:1: 0.5)的靶通過濺射法以IOsccm的氬氣流率和kccm的氧流率形成。另外，η+ 層406a提供在氧化物半導(dǎo)體層405和第一布線409之間，并且η.層406b提供在氧化物半導(dǎo)體層405和第二布線410之間。在該實(shí)施例中，充當(dāng)源區(qū)和漏區(qū)的n+層406a和406b是h-Ga-Si-O基非單晶膜，其在不同于氧化物半導(dǎo)體層405的沉積條件的沉積條件下形成，并且是具有更低電阻的氧化物半導(dǎo)體層。例如，用以40sCCm的氬氣流率獲得的氧化物半導(dǎo)體層形成的n+層406a和 406b具有η型導(dǎo)電性和從0. OleV到0. IeV的激活能(AE)0注意在該實(shí)施例中，η+層406a 和406b是h-Ga-Si-O基非單晶膜，其至少包括非晶成分。在一些情況下，n+層406a和406b 在非晶成分中包括晶粒(納米晶)。包括在η+層406a和406b中的晶粒(納米晶)的直徑是大約Inm至10nm，典型地大約2nm至4nm。此外，第一柵電極401和第二柵電極470可互相電連接以便具有相同的電勢。當(dāng)?shù)谝粬烹姌O401和第二柵電極470具有相同的電勢時，柵極電壓可以從氧化物半導(dǎo)體層的上側(cè)和下側(cè)施加，使得在導(dǎo)通狀態(tài)中流動的電流量可以增加。此外，通過電連接用于將閾值電壓偏移到負(fù)值的控制信號線到第一柵電極401或第二柵電極470，可以形成耗盡型TFT。備選地，通過電連接用于將閾值電壓偏移到正值的控制信號線到第一柵電極401 或第二柵電極470，可以形成增強(qiáng)型TFT。此外，對于用于驅(qū)動電路的兩個薄膜晶體管的組合沒有特定限制，并且可以采用包括一個柵電極的作為耗盡型TFT的薄膜晶體管和包括兩個柵電極的作為增強(qiáng)型TFT的薄膜晶體管的組合。在該情況下，在像素部分中的薄膜晶體管具有其中柵電極提供在氧化物半導(dǎo)體層上面和下面的結(jié)構(gòu)。備選地，在像素部分中的薄膜晶體管可具有其中柵電極提供在氧化物半導(dǎo)體層上面和下面的結(jié)構(gòu)，并且在驅(qū)動電路中的增強(qiáng)型TFT和耗盡型TFT可每個具有其中柵電極提供在氧化物半導(dǎo)體層上面和下面的結(jié)構(gòu)。在該情況下，采用其中用于控制閾值電壓的控制信號線電連接到上和下柵電極中的任一個并且該連接的柵電極控制閾值電壓的結(jié)構(gòu)。注意在圖IA中，第二柵電極470用與在像素部分中的像素電極110相同的材料形成(例如在透射液晶顯示器中使用透明導(dǎo)電膜)，以便減少步驟數(shù)。然而，對于第二柵電極 470沒有特定限制。另外，圖示其中第二柵電極470的寬度大于第一柵電極401的寬度并且也大于氧化物半導(dǎo)體層的寬度的示例；然而，對于第二柵電極470的寬度沒有特定限制。 注意第一柵電極401的寬度大于氧化物半導(dǎo)體層中厚度較小的區(qū)域的寬度。圖IB圖示在第二柵電極的寬度和材料上不同于圖IA的示例。此外，圖IB還是顯示器的示例，其中連接到有機(jī)發(fā)光元件或無機(jī)發(fā)光元件的第二薄膜晶體管170包括在像素部分中。在圖IB中，作為起薄膜晶體管432的第二柵電極的作用的電極471的材料，使用金屬材料(從鋁(Al)、銅(Cu)、鈦(Ti)、鉭(Ta)、鎢(W)、鉬(Mo)、鉻(Cr)、釹(Nd)和鈧(Sc) 選擇的元素或包含上文描述的元素中的任何元素作為它的成分的合金)。在橫截面中電極 471的寬度小于圖IA中第二柵電極470的寬度。此外，電極471的寬度小于氧化物半導(dǎo)體層的寬度。通過減小電極471的寬度，電極471與第一布線409和第二布線410的重疊面積(其中第二柵極絕緣層412在其之間)可以減小，使得寄生電容可以減小。注意在圖IB 中，電極471的寬度大于氧化物半導(dǎo)體層中厚度較小的區(qū)域的寬度。發(fā)光元件至少包括第一電極472、發(fā)光層475和第二電極474。在圖IB中，電極 471用與在像素部分中的第一電極472相同的材料形成，例如使用鋁或其類似物，以便減少步驟數(shù)；然而，對于電極471沒有特定限制。此外，在圖IB中，絕緣層473起用于將鄰近像素的第一電極互相絕緣的分隔物的作用。此外，圖IC圖示在第二柵電極的寬度和材料上不同于圖IA的示例。在圖IC中， 作為起薄膜晶體管433的第二柵電極的作用的電極476的材料，使用金屬材料(從鋁(Al)、 銅(Cu)、鈦(Ti)、鉭(Ta)、鎢(W)、鉬(Mo)、鉻(Cr)、釹(Nd)和鈧(Sc)選擇的元素或包含上文描述的元素中的任何元素作為它的成分的合金)。在橫截面中第二柵電極的寬度小于圖 IB中的寬度。當(dāng)該寬度仍然小于圖IB中的寬度時，形成第二柵電極以便不與第一布線409 和第二布線410重疊(其中第二柵極絕緣層412在其之間)是可能的，并且從而寄生電容可以進(jìn)一步減小。在圖IC中圖示的電極476的寬度小于氧化物半導(dǎo)體中厚度較小的區(qū)域的寬度。在形成具有這樣的小寬度的電極476中，優(yōu)選執(zhí)行使用濕法蝕刻或類似方法的工藝使得電極476的兩端位于比抗蝕劑掩模的端部靠內(nèi)的部分上。然而，在圖IC中，因?yàn)槭褂貌煌谙袼仉姌O110的金屬材料，增加多一個光刻工藝以形成電極476，并且需要多一個掩模。通過對例如柵極線驅(qū)動電路或源極線驅(qū)動電路等外圍電路或像素部分(其用于液晶顯示器、發(fā)光顯示器或電子紙)使用包括插入在氧化物半導(dǎo)體上面和下面的兩個柵電極之間的氧化物半導(dǎo)體的薄膜晶體管，可以實(shí)現(xiàn)高速驅(qū)動或低功耗。此外，像素部分和驅(qū)動電路兩者可以提供在相同的襯底之上而沒有大大增加步驟數(shù)。通過在相同的襯底之上除像素部分外還提供各種電路，顯示器的制造成本可以減少。實(shí)施例2盡管一個薄膜晶體管已經(jīng)在實(shí)施例1中描述為驅(qū)動電路中的薄膜晶體管，使用兩個η溝道薄膜晶體管形成驅(qū)動電路的逆變電路的示例將在下文在實(shí)施例2中描述。在圖2Α 中圖示的薄膜晶體管與在實(shí)施例1的圖IA中圖示的薄膜晶體管430相同；因此，相同的部件由相同的標(biāo)號指示。用于驅(qū)動像素部分的驅(qū)動電路使用逆變電路、電容器、電阻等形成。當(dāng)逆變電路使用組合的兩個η溝道TFT形成時，存在具有增強(qiáng)型晶體管和耗盡型晶體管的組合的逆變電路(在下文中，稱為EDMOS電路)和具有兩個增強(qiáng)型TFT的組合的逆變電路(在下文中，稱為EEMOS電路)。驅(qū)動電路的逆變電路的橫截面結(jié)構(gòu)在圖2Α中圖示。注意在圖2Α至2C中圖示的薄膜晶體管430和第二薄膜晶體管431是底柵極薄膜晶體管，并且是其中布線提供在半導(dǎo)體層之上且源區(qū)和漏區(qū)在其之間的薄膜晶體管的示例。在圖2Α中，第一柵電極401和柵電極402提供在襯底400之上。第一柵電極401 和柵電極402可以使用例如鉬、鈦、鉻、鉭、鎢、鋁、銅、釹或鈧等金屬材料或包含這些中任何金屬作為它的主要成分的合金材料形成以具有單層結(jié)構(gòu)或堆疊結(jié)構(gòu)。作為第一柵電極401和柵電極402的兩層堆疊結(jié)構(gòu)，例如其中鉬層堆疊在鋁層之上的兩層堆疊結(jié)構(gòu)、其中鉬層堆疊在銅層之上的兩層結(jié)構(gòu)、其中氮化鈦層或氮化鉭層堆疊在銅層之上的兩層結(jié)構(gòu)或其中堆疊氮化鈦層和鉬層的兩層結(jié)構(gòu)是優(yōu)選的。作為三層堆疊結(jié)構(gòu)，鎢層或氮化鎢層、鋁和硅的合金或鋁和鈦的合金、以及氮化鈦層或鈦層的堆疊層是優(yōu)選的。 另外，在覆蓋第一柵電極401和柵電極402的第一柵極絕緣層403之上，提供氧化物半導(dǎo)體層405和第二氧化物半導(dǎo)體層407。
10
第一布線409和第二布線410提供在氧化物半導(dǎo)體層405之上，并且第二布線410 通過在第一柵極絕緣層403中形成的接觸孔404直接連接到柵電極402。此外，第三布線 411提供在第二氧化物半導(dǎo)體層407之上。薄膜晶體管430包括第一柵電極401和與第一柵電極401重疊的氧化物半導(dǎo)體層 405(且第一柵極絕緣層403在其之間)。第一布線409是負(fù)電壓VDL施加到其的電力供應(yīng)線(負(fù)電力供應(yīng)線)。該電力供應(yīng)線可是具有地電勢的電力供應(yīng)線(地電勢電力供應(yīng)線)。此外，第二薄膜晶體管431包括柵電極402和與柵電極402重疊的第二氧化物半導(dǎo)體層407(其中第一柵極絕緣層403插入其之間)。第三布線411是正電壓VDH施加到其的電力供應(yīng)線(正電力供應(yīng)線)。另外，η+層408a提供在第二氧化物半導(dǎo)體層407和第二布線410之間，并且η+層 408b提供在第二氧化物半導(dǎo)體層407和第三布線411之間。此外，驅(qū)動電路的逆變電路的頂視圖在圖2C中圖示。在圖2C中，沿鏈線Z1-Z2獲取的橫截面對應(yīng)于圖2A。此外，EDMOS電路的等效電路在圖2B中圖示。在圖2A中圖示的電路連接對應(yīng)于在圖2B中的，并且是其中薄膜晶體管430是增強(qiáng)型η溝道晶體管而第二薄膜晶體管431是耗盡型η溝道晶體管的示例。在該實(shí)施例中，為了薄膜晶體管430可以充當(dāng)增強(qiáng)型η溝道晶體管，第二柵極絕緣層412提供在氧化物半導(dǎo)體層405之上并且第二柵電極470提供在第二柵極絕緣層412之上使得薄膜晶體管430的閾值由施加到第二柵電極470的電壓來控制。此外，第二柵極絕緣層412還起覆蓋第二氧化物半導(dǎo)體層407的保護(hù)層的作用。注意其中第二布線410通過在第一柵極絕緣層403中形成的接觸孔404直接連接到柵電極402的示例在圖2Α和2C中圖示，但沒有特定限制，連接電極可分開提供，由此電連接第二布線410和柵電極402。此外，該實(shí)施例模式可以與實(shí)施例1自由結(jié)合。實(shí)施例3在實(shí)施例3中，顯示器將參照框圖等描述。圖3Α圖示有源矩陣液晶顯示器的框圖的示例。在圖3Α中圖示的液晶顯示器在襯底300之上包括具有多個每個提供有顯示元件的像素的像素部分301 ；控制連接到每個像素的柵電極的掃描線的掃描線驅(qū)動電路302 ；以及控制輸入到選擇的像素的視頻信號的信號線驅(qū)動電路303。圖;3Β圖示有源矩陣發(fā)光顯示器的框圖的示例。在圖:3Β中圖示的發(fā)光顯示器在襯底310之上包括具有多個每個提供有顯示元件的像素的像素部分311 ；第一掃描線驅(qū)動電路312和第二掃描線驅(qū)動電路313，其中的每個控制連接到像素的柵電極的掃描線；以及控制輸入到選擇的像素的視頻信號的信號線驅(qū)動電路314。在其中開關(guān)TFT和電流控制TFT 的兩個TFT(薄膜晶體管)設(shè)置在一個像素中的情況下，在圖:3Β中圖示的發(fā)光顯示器中，輸入到連接到開關(guān)TFT的柵電極的第一掃描線的信號在第一掃描線驅(qū)動電路312中產(chǎn)生，并且輸入到連接到電流控制TFT的柵電極的第二掃描線的信號在第二掃描線驅(qū)動電路313中產(chǎn)生。注意也可采用其中輸入到第一掃描線的信號和輸入到第二掃描線的信號在一個掃描線驅(qū)動電路中產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)。備選地，例如，用于控制開關(guān)元件的操作的多個第一掃描線可提供在每個像素中，這取決于包括在開關(guān)元件中的TFT的數(shù)目。在該情況下，輸入到該多個第一掃描線的所有信號可在一個掃描線驅(qū)動電路中產(chǎn)生，或可由多個掃描線驅(qū)動電路分別產(chǎn)生。注意這里描述其中掃描線驅(qū)動電路302、第一掃描線驅(qū)動電路312、第二掃描線驅(qū)動電路313和信號線驅(qū)動電路303與314在顯示器中形成的模式；然而，掃描線驅(qū)動電路 302、第一掃描線驅(qū)動電路312或第二掃描線驅(qū)動電路313的一部分可使用例如IC等半導(dǎo)體器件安裝。備選地，信號線驅(qū)動電路303或314的一部分可用例如IC等半導(dǎo)體器件安裝。圖4是圖示像素部分和保護(hù)電路之間的位置關(guān)系的圖，其包括信號輸入端子321、 掃描線323、信號線3M和非線性元件，它們構(gòu)成顯示器。像素部分327包括掃描線323和信號線324，其設(shè)置在具有絕緣表面的襯底320之上以便互相交叉。注意像素部分327對應(yīng)于在圖3A和;3B中圖示的像素部分301和像素部分311。像素部分301通過多個信號線Sl至Sm(沒有圖示)(其采用列設(shè)置并且從信號線驅(qū)動電路303延伸)連接到信號線驅(qū)動電路303，并且通過多個掃描線Gl至(沒有圖示) (其采用行設(shè)置并且從掃描線驅(qū)動電路302延伸)連接到掃描線驅(qū)動電路302。像素部分 301包括多個像素(沒有圖示)，其通過信號線Sl至Sm和掃描線Gl至&ι采用矩形形式設(shè)置。然后，每個像素連接到信號線Sj (信號線Sl至Sm中的任一個)和掃描線Gi (掃描線 Gl至Gn中的任一個)。像素部分327包括采用矩形形式設(shè)置的多個像素328。像素3 包括連接到掃描線323和信號線324的像素TFT3^、存儲電容器330和像素電極331。像素結(jié)構(gòu)這里圖示其中存儲電容器330的一個電極連接到像素TFT3^并且的其的另一個電極連接到電容器線332的情況。此外，像素電極331充當(dāng)驅(qū)動顯示元件(液晶元件、發(fā)光元件、造影劑(電子墨水)或其類似物)的一個電極。這樣的顯示元件的另一個電極連接到公共端子333。一些保護(hù)電路提供在像素部分327和信號線輸入端子322之間。另外，其他保護(hù)電路提供在掃描線驅(qū)動電路和像素部分327之間。在該實(shí)施例中，多個保護(hù)電路被提供使得當(dāng)由于靜電或類似引起的浪涌電壓施加到掃描線323、信號線3M和電容器總線337時像素TFT3^等不被擊穿。因此，保護(hù)電路被形成使得當(dāng)施加浪涌電壓時電荷釋放進(jìn)入公共布線。在該實(shí)施例中，圖示其中保護(hù)電路334、保護(hù)電路335和保護(hù)電路336分別設(shè)置在掃描線323側(cè)上、信號線3M側(cè)上和在電容器總線337側(cè)上的示例。注意保護(hù)電路的設(shè)置位置不限于此。另外，在其中掃描線驅(qū)動電路沒有使用例如IC等半導(dǎo)體器件安裝的情況下， 保護(hù)電路334不必提供在掃描線323側(cè)上。通過對這些電路使用在實(shí)施例1或?qū)嵤├?中描述的TFT，可以獲得下列優(yōu)勢。驅(qū)動電路粗略分成邏輯電路部分和開關(guān)部分或緩沖器部分。提供在邏輯電路部分中的TFT優(yōu)選地具有其中控制閾值電壓可以控制的結(jié)構(gòu)。在另一方面，提供在開關(guān)部分或緩沖器部分中的TFT優(yōu)選地具有大導(dǎo)通電流。通過提供包括在實(shí)施例1或?qū)嵤├?中描述的TFT的驅(qū)動電路，提供在邏輯電路部分中的TFT的閾值電壓可以控制，并且提供在開關(guān)部分或緩沖器部分中的TFT的導(dǎo)通電流可以增加。此外，在實(shí)施例1或?qū)嵤├?中描述的TFT 有助于減小由驅(qū)動電路占用的面積并且使框架變窄。
在下文描述包括在掃描線驅(qū)動電路中的移位寄存電路。在圖5中圖示的移位寄存電路包括多個觸發(fā)電路351、控制信號線352、控制信號線353、控制信號線354、控制信號線 355、控制信號線356和復(fù)位線357。如在圖5的移位寄存電路中圖示的，在觸發(fā)電路351中，起始脈沖SSP通過控制信號線352輸入到第一級的輸入端子IN，并且前級的觸發(fā)電路351的輸出信號端子S。ut連接到下一級的輸入端子IN。此外，第N級(N是自然數(shù))復(fù)位端子RES通過復(fù)位線357連接到第(N+3)級的觸發(fā)電路的輸出信號端子S。ut。當(dāng)假定第一時鐘信號CLKl通過控制信號線 353輸入到第N級的觸發(fā)電路351的時鐘端子CLK時，第二時鐘信號CLK2通過控制信號線 3M輸入到第(N+1)級的觸發(fā)電路351的時鐘端子CLK。第三時鐘信號CLK3通過控制信號線355輸入到第(N+2)級的觸發(fā)電路351的時鐘端子CLK。第四時鐘信號CLK4通過控制信號線356輸入到第(N+3)級的觸發(fā)電路351的時鐘端子CLK。然后第一時鐘信號CLKl通過控制信號線353輸入到第(N+4)級的觸發(fā)電路351的時鐘端子CLK。另外，第N級的觸發(fā)電路351從柵極輸出端子G。ut輸出第N級的觸發(fā)電路的輸出SR。utN。注意觸發(fā)電路351和電源與電力供應(yīng)線之間的連接沒有圖示；然而，每個觸發(fā)電路351通過電力供應(yīng)線被供應(yīng)電力供應(yīng)電勢Vdd和電力供應(yīng)電勢GND。注意在該說明書中描述的電力供應(yīng)電勢對應(yīng)于當(dāng)參考電勢是OV時的電勢差。因此，電力供應(yīng)電勢也稱為電力供應(yīng)電壓，或在一些情況下電力供應(yīng)電壓稱為電力供應(yīng)電勢。注意在該說明書中，“A和B互相連接”的描述除其中A和B互相直接連接的情況外還包括其中A和B互相電連接的情況。這里，“A和B互相電連接”的描述包括下列情況 當(dāng)具有任何電功能的物體存在于A和B之間時，A和B通過該物體具有大致上相同的電勢。 具體地，"A和B互相電連接”的描述包括其中A和B根據(jù)電路操作被認(rèn)為是具有大致上相同的電勢的情況，例如其中A和B通過例如TFT等開關(guān)元件連接并且通過開關(guān)元件的電傳輸引起A和B具有大致上相同的電勢的情況，其中A和B通過電阻連接并且在電阻的兩端產(chǎn)生的電勢之間的電勢差不影響包括A和B的電路的操作的情況等。接著，圖6圖示包括在圖5中圖示的移位寄存電路中的觸發(fā)電路351的一個模式。 在圖6中圖示的觸發(fā)電路351包括邏輯電路部分361和開關(guān)部分362。邏輯電路部分361 包括TFT 363至368。此外，開關(guān)部分362包括TFT 369至372。注意邏輯電路部分是用于響應(yīng)于從外部輸入的信號切換輸入到開關(guān)部分(其是下一級中的電路)的信號的電路。另外，開關(guān)部分是用于響應(yīng)于從外部和控制電路部分輸入的信號切換TFT (其起開關(guān)的作用) 的導(dǎo)通/關(guān)斷，并且用于輸出取決于TFT的大小和結(jié)構(gòu)的電流的電路。在觸發(fā)電路351中，輸入端子IN連接到TFT364的柵極端子和TFT367的柵極端子。復(fù)位端子RES連接到TFT363的柵極端子。時鐘端子CLK連接到TFT369的第一端子和TFT371的第一端子。電力供應(yīng)電勢Vdd通過其供應(yīng)的電力供應(yīng)線連接到TFT364的第一端子，以及TFT366的柵極端子和第二端子。電力供應(yīng)電勢GND通過其供應(yīng)的電力供應(yīng)線連接到TFT363的第二端子，TFT365的第二端子、TFT367的第二端子、TFT368的第二端子、 TFT370的第二端子和TFT372的第二端子。此外，TFT363的第一端子、TFT364的第二端子、 TFT365的第一端子、TFT368的柵極端子、TFT369的柵極端子和TFT371的柵極端子互相連接。TFT366的第一端子連接到TFT365的柵極端子、TFT367的第一端子、TFT368的第一端子、TFT370的柵極端子和TFT372的柵極端子。另外，柵極輸出端子G。ut連接到TFT369的第二端子和TFT370的第一端子。輸出信號端子S。ut連接到TFT371的第二端子和TFT372的
第一端子。注意這里描述其中TFT363至372都是η溝道TFT的情況。注意TFT是具有柵極、漏極和源極的至少三個端子的元件，并且具有在漏區(qū)和源區(qū)之間的溝道形成區(qū)。電流可以流過漏區(qū)、溝道形成區(qū)和源區(qū)。這里，源極和漏極在一些情況下可互相交換，取決于TFT的結(jié)構(gòu)、操作條件或類似的；因此，難以確定源極是哪個或漏極是哪個。因此，在一些情況下，起源極和漏極作用的區(qū)域不分別稱為源極和漏極，而稱為例如第一端子和第二端子。在這樣的情況下，起柵極作用的端子稱為柵極端子。接著，圖7圖示在圖6中圖示的觸發(fā)電路351的布局視圖的示例。圖7的觸發(fā)電路包括電力供應(yīng)電勢Vdd通過其供應(yīng)的電力供應(yīng)線381、復(fù)位線 382、控制信號線353、控制信號線354、控制信號線355、控制信號線356、控制信號線383、電力供應(yīng)電勢GND通過其供應(yīng)的電力供應(yīng)線384、邏輯電路部分361和開關(guān)部分362。邏輯電路部分361包括TFT363至368。開關(guān)部分362包括TFT369至372。在圖7中，還圖示連接到柵極輸出端子G。ut的布線和連接到輸出信號端子S。ut的布線。圖7圖示半導(dǎo)體層385、第一布線層386、第二布線層387、第三布線層388和接觸孔389。注意第一布線層386可用柵電極層形成，第二布線層387可用TFT的源和漏電極層形成，并且第三布線層388可用像素部分中的像素電極層形成。然而，沒有限制于該示例， 第三布線層388可形成為不同于例如像素電極層的層。注意在圖7中的電路元件之間的連接如在圖6中圖示的。注意圖7圖示第一時鐘信號輸入到其的觸發(fā)電路；因此，沒有圖示到控制信號線3M至356的連接。在圖7的觸發(fā)電路的布局視圖中，通過控制包括在邏輯電路部分361中的TFT366 或TFT367的閾值電壓，可以形成EDMOS電路373。典型地，形成其中TFT366是耗盡型而 TFT367是增強(qiáng)型的EDMOS電路373，并且包括在開關(guān)部分362中的TFT369至372是雙柵極 TFT或耗盡型TFT。注意在圖6中，在EDMOS電路373中的TFT366和TFT367在耗盡型TFT 的柵電極的連接位置上不同于在圖2A至2C中圖示的EDMOS電路中的TFT。TFT366或TFT367被形成以便成為雙柵極TFT并且背柵電極的電勢被控制，使得可以形成耗盡型TFT或增強(qiáng)型TFT。在圖7中，用于控制TFT366的閾值電壓的具有與背柵電極相同電勢的控制信號線 390分別被提供以形成耗盡型。TFT366是雙柵極TFT，并且背柵電極的電勢不同于電力供應(yīng)線381 (施加于柵電極的電力供應(yīng)電勢Vdd通過其而被供應(yīng))的電勢。圖7圖示其中TFT369至372是雙柵極TFT并且背柵電極和柵電極具有相同電勢的示例，并且背柵電極中的每個的電勢是與電力供應(yīng)線(施加于柵電極的電力供應(yīng)電勢Vdd 通過其而被供應(yīng))的電勢相同的電勢。采用該方式，設(shè)置在顯示器的像素部分和驅(qū)動電路中的TFT可以僅使用其中使用氧化物半導(dǎo)體層的η溝道TFT形成。此外，在邏輯電路部分361中的TFT366是用于響應(yīng)于電力供應(yīng)電勢Vdd供應(yīng)電流的TFT。TFT366形成為雙柵極TFT或耗盡型TFT以增加流動電流，由此可以實(shí)現(xiàn)TFT的小型化而沒有降低性能。此外，在包括在開關(guān)部分362中的TFT中，在TFT中流動的電流量可以增加并且導(dǎo)
14通/關(guān)斷的切換可以高速執(zhí)行；因此由TFT占用的面積可以減小而沒有降低性能。因此，由包括TFT的電路占用的面積也可以減小。注意在開關(guān)部分362中的TFT369至372可形成為雙柵極TFT使得半導(dǎo)體層385插入第一布線層386和第三布線層388之間，如在圖中圖示的。雙柵極TFT每個具有其中半導(dǎo)體層385插入第一布線層386和第三布線層388 (其通過接觸孔389互相連接而具有相同電勢)之間的結(jié)構(gòu)的示例在圖7中圖示。然而，沒有特定限制；例如，可采用其中對第三布線層388單獨(dú)提供控制信號線以獨(dú)立于第一布線層386 控制第三布線層388的電勢的結(jié)構(gòu)。注意在圖7中圖示的觸發(fā)電路的布局視圖中，TFT363至372的溝道形成區(qū)的形狀可是U形(反向的C形或馬蹄形)。另外，盡管在圖7中所有TFT具有相同大小，連接到輸出信號端子S。ut或柵極輸出端子G。ut的每個TFT的大小可根據(jù)后續(xù)級的負(fù)載量視情況改變。接著，在圖5中圖示的移位寄存電路的操作參照在圖8中圖示的時序圖描述。圖8 圖示起始脈沖SSP和第一到第四時鐘信號CLKl至CLK4(其分別供應(yīng)給在圖5中圖示的控制信號線353至356)，以及從第一至第五級的觸發(fā)電路的輸出信號端子S。ut輸出的Soutl 至Sout5。注意在圖8的描述中，使用在圖6和圖7中指示相應(yīng)元件的標(biāo)號。注意圖8是其中包括在觸發(fā)電路中的每個TFT是η溝道TFT的情況的時序圖。此外，如圖示的，第一時鐘信號CLKl從第四時鐘信號CLK4偏移1/4波長(由點(diǎn)線劃分的部分)。首先，在周期Tl中，起始脈沖SSP以H電平輸入到第一級的觸發(fā)電路，并且邏輯電路部分361將開關(guān)部分中的TFT369和371導(dǎo)通并且將TFT370和372關(guān)斷。此時，因?yàn)榈谝粫r鐘信號CLKl處于L電平，Soutl處于L電平。注意在周期Tl中，信號沒有輸入到第二和后續(xù)級的觸發(fā)電路的IN端子，使得觸發(fā)電路輸出L電平而沒有操作。注意該描述假定移位寄存電路的每個觸發(fā)電路在初始狀態(tài)輸出L電平而做出。接著，在周期Τ2中，邏輯電路部分361采用與周期Tl相似的方式控制第一級的觸發(fā)電路中的開關(guān)部分362。在周期Τ2中，第一時鐘信號CLKl處于H電平，并且從而Soutl 處于H電平。此外，在周期Τ2中，Soutl以H電平輸入到第二級的觸發(fā)電路的IN端子，并且邏輯電路部分361將開關(guān)部分中的TFT369和371導(dǎo)通并且將TFT370和372關(guān)斷。此時， 因?yàn)榈诙r鐘信號CLK2處于L電平，Sout2處于L電平。注意在周期T2中，信號沒有輸入到第三和后續(xù)級的觸發(fā)電路的IN端子，使得觸發(fā)電路輸出L電平而沒有操作。接著，在周期T3，邏輯電路部分361控制開關(guān)部分362使得在第一級的觸發(fā)電路中保持周期T2的狀態(tài)。因此，在周期T3中，第一時鐘信號CLKl處于H電平，并且Soutl處于 H電平。此外，在周期T3中，邏輯電路部分361采用與周期T2相似的方式控制第二級的觸發(fā)電路中的開關(guān)部分362。在周期T3中，因?yàn)榈诙r鐘信號CLK2處于H電平，Sout2處于 H電平。另外，在周期T3中，Sout2以H電平輸入到第三級的觸發(fā)電路的IN端子，并且邏輯電路部分361將開關(guān)部分中的TFT369和371導(dǎo)通并且將TFT370和372關(guān)斷。此時，第三時鐘信號CLK3處于L電平，并且從而Sout3處于L電平。注意在周期T3中，信號沒有輸入到第四和后續(xù)級的觸發(fā)電路的IN端子，使得觸發(fā)電路輸出L電平而沒有操作。接著，在周期T4，邏輯電路部分361控制開關(guān)部分362使得在第一級的觸發(fā)電路中保持周期T3的狀態(tài)。因此，在周期T4中，第一時鐘信號CLKl處于L電平，并且Soutl處于 L電平。此外，在周期T4中，邏輯電路部分361控制開關(guān)部分362使得在第二級的觸發(fā)電路中保持周期T3的狀態(tài)。因此，在周期T4中，第二時鐘信號CLK2處于H電平，并且Sout2處于H電平。另外，在周期T4中，邏輯電路部分361采用與周期T3相似的方式控制第三級的觸發(fā)電路中的開關(guān)部分362。在周期T4中，因?yàn)榈谌龝r鐘信號CLK3處于H電平，Sout3處于H電平。在周期T4中，Sout3以H電平輸入到第四級的觸發(fā)電路的IN端子，并且邏輯電路部分361將開關(guān)部分362中的TFT369和371導(dǎo)通并且將TFT370和372關(guān)斷。此時，因?yàn)榈谒臅r鐘信號CLK4處于L電平，Sout4處于L電平。注意在周期T4中，信號沒有輸入到第五和后續(xù)級的觸發(fā)電路的IN端子，使得觸發(fā)電路輸出L電平而沒有操作。接著，在周期T5，邏輯電路部分361控制開關(guān)部分362使得在第二級的觸發(fā)電路中保持周期T3的狀態(tài)。因此，在周期T5中，第二時鐘信號CLK2處于L電平，并且Sout2處于 L電平。此外，在周期T5中，邏輯電路部分361控制開關(guān)部分362使得在第三級的觸發(fā)電路中保持周期T4的狀態(tài)。因此，在周期T5中，第三時鐘信號CLK3處于H電平，并且Sout3處于H電平。另外，在周期T5中，邏輯電路部分361采用與周期T4相似的方式控制第四級的觸發(fā)電路中的開關(guān)部分362。在周期T5中，因?yàn)榈谒臅r鐘信號CLK4處于H電平，Sout4處于H電平。第五和后續(xù)級的觸發(fā)電路具有與第一至第四級的觸發(fā)電路的相似的布線連接和要輸入的信號的時序；因此，省略其的描述。如在圖5的移位寄存電路中圖示的，Sout4也起第一級的觸發(fā)電路的復(fù)位信號的作用。在周期T5，Sout4處于H電平并且該信號輸入到第一級的觸發(fā)電路的復(fù)位端子RES。 當(dāng)復(fù)位信號輸入時，在開關(guān)部分362中的TFT369和371關(guān)斷并且TFT370和372導(dǎo)通。然后，第一級的觸發(fā)電路的Soutl輸出L電平直到下一個起始脈沖SSP輸入。通過上文描述的操作，在第二和后續(xù)級的觸發(fā)電路中，邏輯電路部分也基于從后續(xù)級的觸發(fā)電路輸出的復(fù)位信號而被復(fù)位。如由Soutl至5示出的，可以形成其中輸出具有偏移1/4時鐘信號的波長的波形的信號的移位寄存電路。當(dāng)觸發(fā)電路具有其中具有增強(qiáng)型TFT和耗盡型TFT的組合的EDMOS電路提供在邏輯電路部分中并且雙柵極TFT提供在開關(guān)部分中的結(jié)構(gòu)時，在包括在邏輯電路部分361中的TFT中流動的電流量可以增加并且由TFT占用的面積并且此外由包括該TFT的電路占用的面積可以減小而沒有降低性能。此外，在包括在開關(guān)部分362中的TFT中，在TFT中流動的電流量可以增加并且導(dǎo)通/截止的切換可以高速執(zhí)行；因此由TFT占用的面積并且此外由包括該TFT電路占用的面積可以減小而沒有降低性能。因此，可以獲得顯示器的更窄框架、縮小化、高性能。 此外，鎖存電路、電平轉(zhuǎn)移電路或類似物可以提供在圖3A和;3B中圖示的信號線驅(qū)動電路中。緩沖器部分提供在最后一級，信號由此從信號線驅(qū)動電路傳送到像素部分，并且放大的信號從信號線驅(qū)動電路傳送到像素部分。從而，當(dāng)具有大導(dǎo)通電流的TFT(典型地雙柵極TFT或耗盡型TFT)提供在緩沖器部分中時，TFT的面積可以減小并且由信號線驅(qū)動電路占用的面積可以減小。因此，可以獲得顯示器的窄框架、縮小化和高性能。注意因?yàn)楦咚俨僮鲗τ谧鳛樾盘柧€驅(qū)動電路的部分的移位寄存器是必需的，移位寄存器優(yōu)選地通過使用 IC或其類似物安裝在顯示器上。另外，該實(shí)施例可以與實(shí)施例1或?qū)嵤├?自由結(jié)合。實(shí)施例4在實(shí)施例4中，用于制造包括在實(shí)施例1中描述的第二薄膜晶體管170的顯示器的方法將參照圖9A至9C、圖IOA至10C、圖11、圖12、圖13、圖14、圖15A、15B、15C與IOT 以及圖16描述。在圖9A中，鋇硼硅酸鹽玻璃、鋁硼硅酸鹽玻璃或其類似物的玻璃襯底可以用作具有透光性質(zhì)的襯底100。接著，在導(dǎo)電層在襯底100的整個表面之上形成后，抗蝕劑掩模通過第一光刻步驟形成。然后，多余的部分通過蝕刻去除，由此形成布線和電極(包括柵電極101的柵極布線、電容器布線108和第一端子121)。此時，執(zhí)行蝕刻使得柵電極101的至少端部分是錐形的。在該階段的剖視圖在圖9A中圖示。注意圖11是在該階段的頂視圖。包括柵電極101的柵極布線、電容器布線108和在端子部分中的第一端子121可取地用例如鋁(Al)或銅(Cu)等低阻導(dǎo)電材料形成。然而，鋁自身具有低耐熱性、容易腐蝕等劣勢；從而，它與具有耐熱性的導(dǎo)電材料組合使用。作為具有耐熱性的導(dǎo)電材料，使用從鈦(Ti)、鉭(Ta)、鎢(W)、鉬(Mo)、鉻(Cr)、釹(Nd)和鈧(Sc)選擇的元素、包含這些元素中的任何元素作為它的成分的合金、包含這些元素中的任何元素的組合的合金膜或包含這些元素中的任何元素作為它的成分的氮化物是可能的。然后，柵極絕緣層102在柵電極101之上完全形成。柵極絕緣層102通過濺射法或類似方法形成到50nm至400nm的厚度。當(dāng)優(yōu)先考慮薄膜晶體管的良率時，柵極絕緣層102 的厚度優(yōu)選地是大的。例如，作為柵極絕緣層102，氧化硅膜通過濺射法形成到IOOnm的厚度。不用說柵極絕緣層102不限于這樣的氧化硅膜，并且例如氧氮化硅膜、氮化硅膜、氧化鋁膜、氮化鋁膜、氧氮化鋁膜、氧化鉭膜等另一個絕緣膜可用于形成單層結(jié)構(gòu)或堆疊結(jié)構(gòu)。當(dāng)氧氮化硅膜、氮化硅膜或其類似物用作柵極絕緣層102時，可以防止來自玻璃襯底的雜質(zhì)(例如鈉) 擴(kuò)散進(jìn)入稍后將形成的氧化物半導(dǎo)體。注意粘附到柵極絕緣層的表面的灰塵優(yōu)選地在形成氧化物半導(dǎo)體膜之前通過反向?yàn)R射(其中等離子體通過引入氬氣產(chǎn)生)去除。另外，氮、氦或其類似物可代替氬氣氛使用。備選地，反向?yàn)R射可在添加氧、氫、N2O等的氬氣氛中實(shí)行。仍然備選地，它可在添加 Cl2、CF4等的氬氣氛中實(shí)行。接著，第一氧化物半導(dǎo)體膜(在該實(shí)施例中第一 h-Ga-Si-O基非單晶膜)在柵極絕緣層102之上形成。在等離子體處理后沒有暴露于空氣的情況下所形成的該第一 ^-Ga-Si-O基非單晶膜可以避免灰塵或水汽附著到柵極絕緣層和半導(dǎo)體膜之間的界面的問題。這里，In-Ga-Si-O基非單晶膜在下列條件下在氬氣氛或氧氣氛中形成，該條件是靶是具有8英寸的直徑的包括h(銦)、Ga(鎵)和Si(鋅)(In2O3 Ga2O3 ZnO = 1 1 1) 的氧化物半導(dǎo)體靶，襯底和靶之間的距離設(shè)置在170mm，壓強(qiáng)設(shè)置在0. 4Pa，并且直流(DC) 電力供應(yīng)設(shè)置在0.5kW。注意脈沖直流(DC)電力供應(yīng)是優(yōu)選的，因?yàn)榭梢詼p少灰塵并且膜厚度可以是均勻的。第一 h-Ga-ai-Ο基非單晶膜的厚度設(shè)置成從5nm至200nm。第一In-Ga-Zn-O基非單晶膜的厚度在該實(shí)施例中是lOOnm。接著，第二氧化物半導(dǎo)體膜(在該實(shí)施例中第二 h-Ga-Si-O基非單晶膜)在不暴露于空氣的情況下通過濺射法形成。這里，濺射沉積在下列條件下執(zhí)行其中靶包括以 1:1: K=In2O3 Ga2O3 ZnO)的比例的氧化銦(In2O3)、氧化鎵(Gei2O3)和氧化鋅(ZnO)， 沉積腔中的壓強(qiáng)設(shè)置在0. 4Pa,電功率設(shè)置在500W，沉積溫度設(shè)置在室溫，并且氬氣流率設(shè)置在40sCCm。盡管有意使用^i2O3 Ga2O3 ZnO = 1 1 1的靶，在一些情況下獲得在緊接膜形成后的包括具有Inm至IOnm的大小的晶粒的h-Ga-Si-O基非單晶膜?？梢哉f晶粒存在或不存在的控制和晶粒的密度和晶粒的直徑在Inm至IOnm內(nèi)的調(diào)節(jié)可以通過視情況調(diào)節(jié)反應(yīng)濺射的沉積條件，例如靶組成比、沉積壓強(qiáng)(0. IPa至2. OPa)、電功率(250W至 3000W :8英寸Φ)、溫度(室溫至100°C )或類似的來進(jìn)行。第二 h-Ga-Si-O基非單晶膜的厚度設(shè)置成從5nm至20nm。不用說，包括在膜中的晶粒的大小不超過膜厚度。在該實(shí)施例中，第二 h-Ga-Si-O基非單晶膜具有5nm的厚度。第一 h-Ga-Si-O基非單晶膜在與第二 h-Ga-Si-O基非單晶膜不同的條件下形成。例如，如與在第二 ^-Ga-Si-O基非單晶膜的沉積條件中的氧氣流率和氬氣流率比較， 在第一 h-Ga-Si-O基非單晶膜的沉積條件中的氧氣流率增加。具體地，第二 h-Ga-Si-O 基非單晶膜在稀有氣體(例如氬或氦等)氣氛(或包括10%或更少的氧和90%或更多的氬的氣體)中形成，而第一h-Ga-Si-O基非單晶膜在氧氣氛(或氧氣流率等于或大于氬氣流率)中形成。第二 h-Ga-Si-O基非單晶膜可在與之前執(zhí)行反向?yàn)R射的腔相同的腔中形成，或可在與之前執(zhí)行反向?yàn)R射的腔不同的腔中形成。濺射的示例包括RF濺射(其中高頻電源用于濺射電源)、DC濺射和脈沖DC濺射 (其中偏壓采用脈沖方式施加)。另外，還存在多源濺射設(shè)備，其中可以設(shè)置多個不同材料的靶。利用該多源濺射設(shè)備，不同材料的膜可以在相同的腔中沉積以堆疊，或多種材料可以在相同的腔中同時通過放電沉積。另外，存在在腔內(nèi)提供有磁體系統(tǒng)并且用于磁控濺射的濺射設(shè)備，和其中使用用微波產(chǎn)生的等離子體而不使用輝光放電的用于ECR濺射的濺射設(shè)備。此外，作為通過濺射的沉積方法，還存在其中靶物質(zhì)和濺射氣體成分在沉積期間互相化學(xué)反應(yīng)以形成其的薄化合物膜的反應(yīng)濺射，以及其中電壓在沉積期間也施加于襯底的偏壓濺射。接著，執(zhí)行第二光刻步驟以形成抗蝕劑掩模，并且蝕刻第一 h-Ga-ai-Ο基非單晶膜和第二 h-Ga-ai-Ο基非單晶膜。這里，多余的部分通過使用IT007N(由KANTO CHEMICAL 有限公司制造)濕法蝕刻去除，由此形成作為第一 h-Ga-ai-Ο基非單晶膜的氧化物半導(dǎo)體膜109和作為第二 h-Ga-ai-Ο基非單晶膜的氧化物半導(dǎo)體膜111。注意該蝕刻步驟可是干法蝕刻而不限于濕法蝕刻。在該階段的剖視圖在圖9B中圖示。注意圖12是該階段的頂視圖。接著，實(shí)行第三光刻步驟以形成抗蝕劑掩模，并且多余的部分通過蝕刻去除以形成接觸孔，其達(dá)到用與柵電極層相同的材料制成的電極層或布線。該接觸孔被提供用于與稍后將形成的導(dǎo)電膜直接連接。例如，在驅(qū)動電路部分中，當(dāng)其柵電極層直接與源或漏電極層接觸的薄膜晶體管或形成電連接到端子部分的柵極布線的端子時形成接觸孔。在該實(shí)施例中，描述通過第三光刻步驟形成接觸孔用于與稍后將形成的導(dǎo)電膜直接連接的示例，但沒有特定限制并且達(dá)到柵電極層的接觸孔可稍后在與用于與像素電極連接的接觸孔相同的工藝中形成，并且電連接可使用與像素電極相同的材料來執(zhí)行。在其中電連接使用與像素電極相同的材料執(zhí)行的情況下，可以減少一個掩模。然后，用金屬材料形成的導(dǎo)電膜132通過濺射法或真空蒸發(fā)法在氧化物半導(dǎo)體膜 109和氧化物半導(dǎo)體膜111之上形成。在該階段的剖視圖在圖9C中圖示。作為導(dǎo)電膜132的材料，存在從Al、Cr、Ta、Ti、Mo和W選擇的元素、包含這些元素中的任何元素作為它的成分的合金、包含這些元素中的任何元素的組合的合金等。如果在 200°C至600°C執(zhí)行熱處理，導(dǎo)電膜優(yōu)選地具有足夠耐受該熱處理的耐熱性。因?yàn)殇X自身具有低耐熱性、容易腐蝕等劣勢，它與具有耐熱性的導(dǎo)電材料組合使用。作為與鋁組合的具有耐熱性的導(dǎo)電材料，使用從鈦(Ti)、鉭(Ta)、鎢(W)、鉬(Mo)、鉻(Cr)、釹(Nd)和鈧(Sc)選擇的元素、包含這些元素中的任何元素作為它的成分的合金、包含這些元素中的任何元素的組合的合金或包含這些元素中的任何元素作為它的成分的氮化物是可能的。這里，導(dǎo)電膜132具有鈦膜的單層結(jié)構(gòu)。導(dǎo)電膜132還可具有其中鈦膜堆疊在鋁膜上的兩層結(jié)構(gòu)。備選地，導(dǎo)電膜132可具有其中鈦(Ti)膜、含釹(Nd)的鋁膜(Al-Nd膜) 和鈦(Ti)膜按順序堆疊的三層結(jié)構(gòu)。此外備選地，導(dǎo)電膜132可具有含硅鋁膜的單層結(jié)構(gòu)。接著，執(zhí)行第四光刻步驟以形成抗蝕劑掩模131，并且多余的部分通過蝕刻去除以形成源和漏電極層10 和105b、充當(dāng)源和漏區(qū)的η+層10 和104b以及連接電極120。該蝕刻步驟通過濕法蝕刻或干法蝕刻執(zhí)行。例如，當(dāng)鋁膜或鋁合金膜用作導(dǎo)電膜132時，濕法蝕刻可以使用其中混合磷酸、醋酸、和硝酸的溶液執(zhí)行。這里，使用氨過氧化氫混合物(過氧化氫氨水=5 2 2)，用鈦(Ti)制作的導(dǎo)電膜132被濕法蝕刻以形成源和漏電極層10 和105b，并且氧化物半導(dǎo)體膜111被濕法蝕刻以形成n+層10 和104b。在該蝕刻步驟中，氧化物半導(dǎo)體膜109的暴露區(qū)域部分地蝕刻成氧化物半導(dǎo)體層103。采用該方式， 在η+層10 和104b之間的氧化物半導(dǎo)體層103的溝道區(qū)是厚度較小的區(qū)域。在圖IOA 中，源和漏電極層10 和10 以及n+層10 和104b通過蝕刻的形成使用氨過氧化氫混合物同時實(shí)行；因此，源和漏電極層10 和10 的端部與n+層10 和104b的端部對齊， 使得端部是連續(xù)的。另外，濕法蝕刻允許層被各向同性地蝕刻，使得源和漏電極層10 和 105b的端部從抗蝕劑掩模131凹陷。通過上文的步驟，可以形成包括氧化物半導(dǎo)體層103 作為它的溝道形成區(qū)的第二薄膜晶體管170。在該階段的剖視圖在圖IOA中圖示。注意圖 13是該階段的頂視圖。然后，熱處理優(yōu)選地在200°C至600°C、并且典型地300°C至500°C執(zhí)行。這里， 在350°C—小時的熱處理在氮?dú)夥罩械臓t中執(zhí)行。該熱處理器牽涉在h-Ga-Si-O基非單晶膜中原子水平的重排。在該步驟中的熱處理器(包括光亮退火)是重要的，因?yàn)橐种戚d流子移動的應(yīng)變可以釋放。注意對于熱處理的時間沒有特定限制，并且熱處理可在第二 In-Ga-Zn-O基非單晶膜沉積后的任何時間執(zhí)行，例如在像素電極形成后。此外，氧化物半導(dǎo)體層103的暴露的溝道形成區(qū)可受到氧自由基處理，使得可以獲得常關(guān)斷薄膜晶體管。另外，自由基處理可以修復(fù)由于氧化物半導(dǎo)體層103的蝕刻引起的損傷。自由基處理優(yōu)選地在O2或N2O的氣氛和優(yōu)選地每個含氧的N2、He或Ar的氣氛中
19執(zhí)行。自由基處理還可在其中Cl2和/或CF4添加到上文的氣氛的氣氛中執(zhí)行。注意自由基處理優(yōu)選地在沒有施加偏壓的情況下執(zhí)行。在第四光刻步驟中，用與源和漏電極層10 和10 相同的材料制成的第二端子 122留在端子部分中。注意第二端子122電連接到源極布線(源極布線包括源和漏電極層 10 和 10 )。另外，在端子部分中，連接電極120通過在柵極絕緣膜中形成的接觸孔直接連接到端子部分的第一端子121。注意盡管這里沒有示出，驅(qū)動電路的薄膜晶體管的源極或漏極布線通過與上文描述的步驟相同的步驟直接連接到柵電極。此外，通過使用具有多個厚度(典型地為兩個不同的厚度)的區(qū)域的抗蝕劑掩模(其使用多級灰度掩模形成)，可以減少抗蝕劑掩模的數(shù)目，導(dǎo)致簡化的工藝和更低的成本。接著，去除抗蝕劑掩模131，并且保護(hù)絕緣層107形成以覆蓋第二薄膜晶體管170。 對于保護(hù)絕緣層107，可以使用氮化硅膜、氧化硅膜、氧氮化硅膜、氧化鋁膜、氮化鋁膜、氧氮化鋁膜、氧化鉭膜和/或類似的(其通過濺射法或類似方法獲得)的單層或堆疊層。在驅(qū)動電路的一部分中的薄膜晶體管中，保護(hù)絕緣層107起第二柵極絕緣層的作用并且第二柵電極在其之上形成。保護(hù)絕緣層107具有50nm至400nm的厚度。當(dāng)優(yōu)先考慮薄膜晶體管的良率時，保護(hù)絕緣層107的厚度優(yōu)選是大的。此外，當(dāng)氧氮化硅膜、氮化硅膜或其類似物用作保護(hù)絕緣層107時，可以防止由于一些原因在保護(hù)絕緣層107形成后附著的雜質(zhì)(例如，鈉)擴(kuò)散進(jìn)入氧化物半導(dǎo)體。然后，第五光刻步驟執(zhí)行以形成抗蝕劑掩模，并且保護(hù)絕緣層107被蝕刻以形成達(dá)到漏電極層10 的接觸孔125。另外，達(dá)到連接電極120的接觸孔126和達(dá)到第二端子 122的接觸孔127也通過該蝕刻形成。在該階段的剖視圖在圖IOB中圖示。接著，去除抗蝕劑掩模，并且然后形成透明導(dǎo)電膜。該透明導(dǎo)電膜通過濺射法、真空蒸發(fā)法或類似方法用氧化銦(In2O3)、氧化銦-氧化錫合金(In2O3-SnO2,縮寫成ΙΤ0)或其類似物形成。這樣的材料用鹽酸基溶液蝕刻。然而，因?yàn)闅埩粑镌谖g刻ITO中特別容易產(chǎn)生，氧化銦-氧化鋅合金(In2O3-SiO)可用于提高蝕刻可處理性。接著，執(zhí)行第六光刻步驟以形成抗蝕劑掩模，并且多余的部分通過蝕刻去除，由此在像素部分中形成像素電極110。在該第六光刻步驟中，在驅(qū)動電路中，與像素電極110 的相同的材料用于該電路的一部分以在氧化物半導(dǎo)體層之上形成用于控制閾值的電極層 (背柵電極)。注意具有背柵電極的薄膜晶體管在實(shí)施例1中參照圖IA描述；因此，這里省略對其詳細(xì)描述。在第六光刻步驟中，存儲電容器通過使用電容器部分中的柵極絕緣層102和保護(hù)絕緣層107作為電介質(zhì)由電容器布線108和像素電極110構(gòu)成。注意這里描述其中存儲電容器通過使用柵極絕緣層102和保護(hù)絕緣層107作為電介質(zhì)由電容器布線108和像素電極 110構(gòu)成的示例。然而，沒有特定限制并且還可采用一種結(jié)構(gòu)，其中用與源電極或漏電極相同的材料形成的電極提供在電容器布線上，并且存儲電容器通過使用該電極和電容器布線之間的柵極絕緣層102作為電介質(zhì)由該電極和電容器布線構(gòu)成，由此電連接該電極和像素電極。此外，在第六光刻步驟中，第一端子和第二端子用抗蝕劑掩模覆蓋使得透明導(dǎo)電膜1 和129留在端子部分中。該透明導(dǎo)電膜1 和1 起連接到FPC的電極或布線的作用。在直接連接到第一端子121的連接電極120之上形成的該透明導(dǎo)電膜1 是起柵極布線的輸入端子的作用的連接端子電極。在第二端子122之上形成的該透明導(dǎo)電膜1 是起源極布線的輸入端子的作用的連接端子電極。然后，去除抗蝕劑掩模。該階段的剖視圖在圖IOC中圖示。注意圖14是該階段的頂視圖。圖15A和15B分別圖示該階段的柵極布線端子部分的剖視圖和頂視圖。圖15A是沿圖15B的線C1-C2獲取的剖視圖。在圖15A中，在保護(hù)絕緣膜巧4之上形成的透明導(dǎo)電膜1 是起輸入端子作用的連接端子電極。此外，在圖15A的端子部分中，用與柵極布線相同的材料制作的第一端子151和與源極布線相同的材料制作的連接電極153互相重疊(其中柵極絕緣層152在其之間)，并且互相直接接觸以便電連接。另外，連接電極153和透明導(dǎo)電膜155通過提供在保護(hù)絕緣膜154中的接觸孔互相直接接觸以便電連接。圖15C和15D分別圖示源極布線端子部分的剖視圖和頂視圖。圖15C是沿圖15D 的線D1-D2獲取的剖視圖。在圖15C中，在保護(hù)絕緣膜巧4之上形成的透明導(dǎo)電膜155是起輸入端子作用的連接端子電極。此外，在圖15C的端子部分中，用與柵極布線相同的材料制作的電極156在電連接到源極布線的第二端子150下面形成并且與該第二端子150重疊， 其中柵極絕緣層152插入其之間。電極156不電連接到第二端子150，并且如果電極156的電勢設(shè)置到不同于第二端子150的電勢，例如浮動、GND或OV等，可以形成電容器以防止噪聲或靜電。第二端子150電連接到透明導(dǎo)電膜155，其中保護(hù)絕緣膜IM在其之間。根據(jù)像素密度提供多個柵極布線、源極布線和電容器布線。同樣在端子部分中，處于與柵極布線相同的電勢的第一端子、處于與源極布線相同的電勢的第二端子、處于與電容器布線相同的電勢的第三端子等每個設(shè)置為多個。端子中的每個的數(shù)目可是任何數(shù)目， 并且端子的數(shù)目可由從業(yè)者視情況確定。通過這六個光刻步驟，作為底柵極η溝道薄膜晶體管的第二薄膜晶體管170和存儲電容器可以使用該六個光掩模完成。通過在像素部分(其中像素采用矩陣形式設(shè)置)的每個像素中設(shè)置薄膜晶體管和存儲電容器，可以獲得用于制造有源矩陣顯示器的襯底中的一個。在該說明書中，這樣的襯底為了方便稱為有源矩陣襯底。當(dāng)通過使用與像素電極相同的材料實(shí)行到柵極布線的電連接時，可以省略第三光刻步驟。因此，通過五個光刻步驟，作為底柵極η溝道薄膜晶體管的第二薄膜晶體管和存儲電容器可以使用該五個光掩模完成。此外，當(dāng)?shù)诙烹姌O的材料不同于如在圖IC中圖示的像素電極的材料時，增加一個光刻步驟，使得增加一個光掩模。在制造有源矩陣液晶顯示器的情況下，有源矩陣襯底和提供有對電極的對襯底互相接合，其中液晶層插入其之間。注意電連接到對襯底上的對電極的公共電極提供在有源矩陣襯底之上，并且電連接到該公共電極的第四端子提供在端子部分中。提供第四端子使得該公共電極設(shè)置到例如GND或OV的固定電勢。此外，像素結(jié)構(gòu)不限于圖14的結(jié)構(gòu)，并且不同于圖14的頂視圖的示例在圖16中圖示。圖16圖示其中不提供電容器布線但像素電極與鄰近像素的柵極布線重疊，其中保護(hù)絕緣膜和柵極絕緣層在其之間以形成存儲電容器的示例。在該情況下，可以省略電容器布
21線和連接到電容器布線的第三端子。注意在圖16中，與在圖14中的那些相同的部分由相同的標(biāo)號指示。在有源矩陣液晶顯示器中，采用矩陣形式設(shè)置的像素電極被驅(qū)動以在屏幕上形成顯示圖案。具體地，電壓施加在選擇的像素電極和對應(yīng)于該像素電極的對電極之間，使得提供在該像素電極和對電極之間的液晶層被光學(xué)調(diào)制并且該光學(xué)調(diào)制由觀看者辨認(rèn)為顯示圖案。在顯示移動圖像中，液晶顯示器具有液晶分子自身的長響應(yīng)時間引起殘像或移動圖像模糊的問題。為了改進(jìn)液晶顯示器的移動圖像特性，采用叫做插黑的驅(qū)動方法，其中黑色每隔一個幀周期在整個屏幕上顯示。備選地，可采用叫做雙幀率驅(qū)動的驅(qū)動方法，其中垂直周期是通常的1. 5或2倍長以改進(jìn)移動圖像特性。此外備選地，為了改進(jìn)液晶顯示器的移動圖像特性，可采用以下驅(qū)動方法，其中多個LED (發(fā)光二極管)或多個EL光源用于形成表面光源作為背光，并且該表面光源的每個光源在一個幀周期中采用脈沖方式獨(dú)立驅(qū)動。作為表面光源，可使用三種或更多種LED并且可使用發(fā)射白光的LED。因?yàn)槎鄠€LED可以獨(dú)立控制，LED的光發(fā)射時序可以與液晶層被光學(xué)調(diào)制的時序同步。根據(jù)該驅(qū)動方法，LED可以部分關(guān)斷；因此，特別在顯示具有大部分顯示黑的圖像的情況下，可以獲得減少功耗的效果。通過結(jié)合這些驅(qū)動方法，與常規(guī)液晶顯示器的那些比較，可以改進(jìn)例如移動圖像特性等液晶顯示器的顯示特性。在該實(shí)施例中獲得的η溝道晶體管使用h-Ga-ai-Ο基非單晶膜作為它的溝道形成區(qū)并且具有有利的動態(tài)特性。因此，這些驅(qū)動方法可以與該實(shí)施例的η溝道晶體管結(jié)合應(yīng)用。在制造發(fā)光顯示器中，有機(jī)發(fā)光元件的一個電極(也稱為陰極)設(shè)置到例如GND 或OV的低電力供應(yīng)電勢；從而，對端子部分提供用于設(shè)置陰極到例如GND或OV的低電力供應(yīng)電勢的第四端子。并且在制造發(fā)光顯示器中，除源極布線和柵極布線之外還提供電力供應(yīng)線。因此，對端子部分提供電連接到電力供應(yīng)線的第五端子。在柵極線驅(qū)動電路或源極線驅(qū)動電路中利用使用氧化物半導(dǎo)體的薄膜晶體管，制造成本降低。然后，通過將在驅(qū)動電路中使用的薄膜晶體管的柵電極與源極布線或漏極布線直接連接，可以減少接觸孔的數(shù)目，使得可以提供其中由驅(qū)動電路占用的面積減小的顯不器。因此，通過應(yīng)用該實(shí)施例，具有優(yōu)秀電特性的顯示器可以以更低的成本提供。該實(shí)施例可以與實(shí)施例1、實(shí)施例2和實(shí)施例3中的任何實(shí)施例自由結(jié)合。實(shí)施例5在實(shí)施例5中，將描述電子紙作為半導(dǎo)體器件的示例。圖17圖示作為示例的有源矩陣電子紙，其不同于液晶顯示器。在半導(dǎo)體器件的像素部分中使用的薄膜晶體管581可以采用與在實(shí)施例4中描述的像素部分的薄膜晶體管相似的方式形成并且是包括^-Ga-S1-O基非單晶膜作為半導(dǎo)體層的薄膜晶體管。另外，如在實(shí)施例1中描述的，像素部分和驅(qū)動電路可以在相同的襯底之上形成，并且由此可以實(shí)現(xiàn)具有低制造成本的電子紙。
在圖17中的電子紙是使用扭轉(zhuǎn)球顯示系統(tǒng)的顯示器的示例。該扭轉(zhuǎn)球顯示系統(tǒng)指其中每個采用黑色或白色著色的球形顆粒設(shè)置在第一電極層和第二電極層(其是用于顯示元件的電極層)之間，并且電勢差在第一電極層和第二電極層之間產(chǎn)生以控制球形顆粒的取向，使得執(zhí)行顯示的方法。薄膜晶體管581是具有提供的底柵極結(jié)構(gòu)的薄膜晶體管，并且其的源或漏電極層在絕緣層583、584、585中形成的開口中與第一電極層587接觸，由此薄膜晶體管581電連接到第一電極層587。在第一電極層587和第二電極層588之間，每個具有黑區(qū)590a、白區(qū) 590b以及在該區(qū)域周圍填充有液體的空腔594的球形顆粒589提供在一對襯底580和596 之間。在球形顆粒589周圍的空間填充有有例如樹脂等填料595(參見圖17)。此外，代替扭轉(zhuǎn)球，還可以使用電泳元件。使用具有大約ΙΟμπι至200μπι的直徑的微膠囊，其中透明液體、帶正電荷的白色微粒和帶負(fù)電荷的黑色微粒裝入膠囊。在提供在第一電極層和第二電極層之間的微膠囊中，當(dāng)電場由第一電極層和第二電極層施加時，白色微粒和黑色微粒移動到對邊，使得可以顯示白色或黑色。使用該原理的顯示元件是電泳顯示元件并且叫做電子紙。該電泳顯示元件具有比液晶顯示元件更高的反射率，從而輔助光是不必要的，功耗是低的，并且顯示部分可以在昏暗地方被辨認(rèn)出。另外，即使當(dāng)電力沒有供應(yīng)給顯示部分，可以維持已經(jīng)顯示一次的圖像。因此，即使具有顯示功能的半導(dǎo)體器件 (其可簡單地稱為顯示器或提供有顯示器的半導(dǎo)體器件)遠(yuǎn)離電波源時也可以存儲顯示的圖像。通過該工藝，可以制造作為半導(dǎo)體器件的可以以更低成本制造的電子紙。該實(shí)施例可以視情況與實(shí)施例1或?qū)嵤├?中的任何內(nèi)容結(jié)合。實(shí)施例6在實(shí)施例6中，將描述發(fā)光顯示器作為半導(dǎo)體器件的示例。作為包括在顯示器中的顯示元件，這里描述利用電致發(fā)光的發(fā)光元件。利用電致發(fā)光的發(fā)光元件根據(jù)發(fā)光材料是有機(jī)化合物還是無機(jī)化合物分類。一般，前者稱為有機(jī)EL元件，而后者稱為無機(jī)EL元件。在有機(jī)EL元件中，通過施加電壓到發(fā)光元件，電子和空穴從一對電極分別注入包含發(fā)光有機(jī)化合物的層，并且電流流動。載流子(電子和空穴)復(fù)合，從而激發(fā)發(fā)光有機(jī)化合物。發(fā)光有機(jī)化合物從激發(fā)態(tài)返回基態(tài)，由此發(fā)射光。由于這樣的機(jī)制，該發(fā)光元件稱為電流激發(fā)發(fā)光元件。無機(jī)EL元件根據(jù)它們的元件結(jié)構(gòu)分成分散型無機(jī)EL元件和薄膜無機(jī)EL元件。分散型無機(jī)EL元件具有發(fā)光層，其中發(fā)光材料的顆粒分散在粘合劑中，并且它的光發(fā)射機(jī)制是施主-受主復(fù)合型光發(fā)射，其利用施主能級和受主能級。薄膜無機(jī)EL元件具有其中發(fā)光層夾在介電層之間的結(jié)構(gòu)，它們進(jìn)一步夾在電極之間，并且其光發(fā)射機(jī)制是定域型光發(fā)射， 其利用金屬離子的內(nèi)電子層電子躍遷。注意這里描述有機(jī)EL元件作為發(fā)光元件的示例。圖18圖示可以對其應(yīng)用數(shù)字時間灰度驅(qū)動的像素結(jié)構(gòu)的示例，作為半導(dǎo)體器件的示例。描述可以對其應(yīng)用數(shù)字時間灰度驅(qū)動的像素的結(jié)構(gòu)和操作。在該實(shí)施例中，一個像素包括兩個η溝道晶體管，其中每個包括氧化物半導(dǎo)體層an-Ga-Si-O基非單晶膜)作為它的溝道形成區(qū)。像素6400包括開關(guān)晶體管6401、驅(qū)動晶體管6402、發(fā)光元件6404和電容器6403。開關(guān)晶體管6401的柵極連接到掃描線6406，開關(guān)晶體管6401的第一電極(源電極和漏電極中的一個)連接到信號線6405，并且開關(guān)晶體管6401的第二電極(源電極和漏電極中的另一個)連接到驅(qū)動晶體管6402的柵極。驅(qū)動晶體管6402的柵極通過電容器6403連接到電力供應(yīng)線6407，驅(qū)動晶體管6402的第一電極連接到電力供應(yīng)線6407，并且驅(qū)動晶體管 6402的第二電極連接到發(fā)光元件6404的第一電極(像素電極)。發(fā)光元件6404的第二電極對應(yīng)于公共電極6408。發(fā)光元件6404的第二電極(公共電極6408)設(shè)置到低電力供應(yīng)電勢。注意該低電力供應(yīng)電勢是參考設(shè)置到電力供應(yīng)線6407的高電力供應(yīng)電勢滿足該低電力供應(yīng)電勢 <高電力供應(yīng)電勢的電勢。作為低電力供應(yīng)電勢，例如可采用GND、0V或其類似的。高電力供應(yīng)電勢和低電力供應(yīng)電勢之間的電勢差施加到發(fā)光元件6404并且電流供應(yīng)給發(fā)光元件 6404，使得發(fā)光元件6404發(fā)光。這里，為了使發(fā)光元件6404發(fā)光，每個電勢設(shè)置為使得高電力供應(yīng)電勢和低電力供應(yīng)電勢之間的電勢差是發(fā)光元件6404的正向閾值電壓或更高。注意驅(qū)動晶體管6402的柵極電容器可用作電容器6403的代替物，使得可以省略電容器6403。驅(qū)動晶體管6402的柵極電容器可在溝道區(qū)和柵電極之間形成。在電壓輸入電壓驅(qū)動方法的情況下，視頻信號輸入到驅(qū)動晶體管6402的柵極使得驅(qū)動晶體管6402處于充分導(dǎo)通和關(guān)斷的兩個狀態(tài)中的任一個中。即，驅(qū)動晶體管6402在線性區(qū)中操作。因?yàn)轵?qū)動晶體管6402在線性區(qū)中操作，高于電力供應(yīng)線6407的電壓的電壓施加于驅(qū)動晶體管6402的柵極。注意高于或等于電力供應(yīng)線的電壓+驅(qū)動晶體管6402 的Vth的和的電壓施加于信號線6405。在代替數(shù)字時間灰度驅(qū)動執(zhí)行模擬灰度驅(qū)動的情況下，可以通過改變信號輸入使用與在圖18中的相同的像素結(jié)構(gòu)。在執(zhí)行模擬灰度驅(qū)動的情況下，高于或等于發(fā)光元件6404的正向電壓+驅(qū)動晶體管6402的Vth的和的電壓施加于驅(qū)動晶體管6402的柵極。發(fā)光元件6404的正向電壓指示獲得期望的亮度所在的電壓，并且至少包括正向閾值電壓。輸入視頻信號，由此驅(qū)動晶體管6402在飽和區(qū)中操作，使得電流可以供應(yīng)給發(fā)光元件6404。為了驅(qū)動晶體管6402在飽和區(qū)中操作，電力供應(yīng)線6407的電勢設(shè)置為高于驅(qū)動晶體管6402的柵極電勢。當(dāng)使用模擬視頻信號時，根據(jù)視頻信號將電流饋送到發(fā)光元件6404并且執(zhí)行模擬灰度驅(qū)動是可能的。注意在圖18中圖示的像素結(jié)構(gòu)不限于此。例如，開關(guān)、電阻、電容器、晶體管、邏輯電路或其類似物可添加到圖18中圖示的像素。接著，發(fā)光元件的結(jié)構(gòu)將參照圖19A至19C描述。像素的橫截面結(jié)構(gòu)將通過采用其中驅(qū)動TFT是在圖IB中圖示的薄膜晶體管170的情況作為示例來描述。在圖19A至19C 中圖示的用于半導(dǎo)體器件的驅(qū)動TFT7001、7011和7021可以采用與在實(shí)施例1中描述的薄膜晶體管170相似的方式形成，并且是包括^-Ga-Si-O基非單晶膜作為它們的半導(dǎo)體層并且具有優(yōu)秀電特性的薄膜晶體管。為了抽出從發(fā)光元件發(fā)射的光，需要陽極和陰極中的至少一個透光。薄膜晶體管和發(fā)光元件在襯底之上形成。發(fā)光元件可以具有頂發(fā)射結(jié)構(gòu)，其中光發(fā)射通過與襯底相對的表面抽出；底發(fā)射結(jié)構(gòu)，其中光發(fā)射光通過在襯底側(cè)上的表面抽出；或雙發(fā)射結(jié)構(gòu)，其中光發(fā)射通過與襯底相對的表面和在襯底側(cè)上的表面抽出。在圖18中圖示的像素結(jié)構(gòu)可以應(yīng)用于具有這些發(fā)射結(jié)構(gòu)中的任何發(fā)射結(jié)構(gòu)的發(fā)光元件。
具有頂發(fā)射結(jié)構(gòu)的發(fā)光元件將參照圖19A描述。圖19A是在其中驅(qū)動TFT7001是在圖IB中圖示的薄膜晶體管170并且光從發(fā)光元件7002發(fā)射到陽極7005側(cè)的情況下的像素的剖視圖。在圖19A中，發(fā)光元件7002的陰極 7003電連接到驅(qū)動TFT7001，并且發(fā)光元件7004和陽極7005按該順序堆疊在陰極7003之上。陰極7003可以使用多種導(dǎo)電材料形成，只要它們具有低功函數(shù)和并且反射光即可。例如，優(yōu)選地使用Ca、Al、MgAg、AlLi或類似物。發(fā)光層7004可使用單層或堆疊的多層形成。 當(dāng)發(fā)光層7004使用多個層形成時，發(fā)光層7004通過按下列順序在陰極7003之上堆疊電子注射層、電子傳輸層、電子發(fā)射層、空穴傳輸層和空穴注射層形成。形成所有這些層不是必須的。陽極7005使用透光導(dǎo)電膜形成，例如包括氧化鎢的氧化銦、包括氧化鎢的氧化銦鋅、 包括氧化鈦的氧化銦、包括氧化鈦的氧化銦錫、氧化銦錫(在下文中稱為ΙΤ0)、氧化銦鋅或添加氧化硅的氧化銦錫的膜等。發(fā)光元件7002對應(yīng)于其中發(fā)光層7004夾在陰極7003和陽極7005之間的區(qū)域。 在圖19A中圖示的像素的情況下，如由箭頭指示的，光從發(fā)光元件7002發(fā)射到陽極7005 側(cè)。提供在驅(qū)動電路中的氧化物半導(dǎo)體層之上的第二柵電極優(yōu)選地用與陰極7003相同的材料形成，其導(dǎo)致工藝的簡化。接著，具有底發(fā)射結(jié)構(gòu)的發(fā)光元件將參照圖19B描述。圖19B是在其中驅(qū)動 TFT7011是在圖IA中圖示的薄膜晶體管170并且光從發(fā)光元件7012發(fā)射到陰極7013側(cè)的情況下的像素的剖視圖。在圖19B中，發(fā)光元件7012的陰極7013在電連接到驅(qū)動TFT7011 的透光導(dǎo)電膜7017之上形成，并且發(fā)光層7014和陽極7015按該順序堆疊在陰極7013之上。當(dāng)陽極7015具有透光性質(zhì)時，用于反射或阻擋光的光阻擋膜7016可形成以覆蓋陽極 7015。對于陰極7013，如同在圖19A的情況下，可以使用多種材料，只要它們是具有低功函數(shù)的導(dǎo)電材料即可。陰極7013形成以便具有可以透光的厚度(優(yōu)選地，近似5nm至30nm)。 例如，具有20nm厚度的鋁膜可用作陰極7013。與圖19A的情況相似，發(fā)光層7014可使用單層或堆疊的多層形成。陽極7015不要求透光，但如同在圖19A的情況下可以使用透光導(dǎo)電材料形成。作為光阻擋膜7016，例如可以使用反射光的金屬或其類似物；然而，它不限于金屬膜。例如，還可以使用添加黑色顏料的樹脂或其類似物。發(fā)光元件7012對應(yīng)于其中發(fā)光層7014夾在陰極7013和陽極7015之間的區(qū)域。 在圖19B中圖示的像素的情況下，如由箭頭指示的，光從發(fā)光元件7012發(fā)射到陰極7013 側(cè)。提供在驅(qū)動電路中的氧化物半導(dǎo)體層之上的第二柵電極優(yōu)選地用與陰極7013相同的材料形成，其導(dǎo)致工藝的簡化。接著，具有雙發(fā)射結(jié)構(gòu)的發(fā)光元件將參照圖19C描述。在圖19C中，發(fā)光元件7022 的陰極7023在電連接到驅(qū)動TFT7021的透光導(dǎo)電膜7027之上形成，并且發(fā)光層70 和陽極7025按該順序堆疊在陰極7023之上。如同在圖19A的情況下，陰極7023可以使用多種導(dǎo)電材料形成，只要它們具有低功函數(shù)即可。陰極7023形成以具有可以透光的厚度。例如， 具有20nm厚度的Al膜可以用作陰極7023。如同在圖19A，發(fā)光層70M可使用單層或堆疊的多層形成。陽極7025如同在圖19A的情況下可以使用透光導(dǎo)電材料形成。發(fā)光元件7022對應(yīng)于其中陰極7023、發(fā)光層70M和陽極7025互相重疊的區(qū)域。在圖19C中圖示的像素的情況下，如由箭頭指示的，光從發(fā)光元件7022發(fā)射到陽極7025側(cè)和陰極7023側(cè)。提供在驅(qū)動電路中的氧化物半導(dǎo)體層之上的第二柵電極優(yōu)選地用與導(dǎo)電膜7027 相同的材料形成，其導(dǎo)致工藝的簡化。此外，提供在驅(qū)動電路中的氧化物半導(dǎo)體層之上的第二柵電極優(yōu)選地用與導(dǎo)電膜7027和陰極7023相同的材料的堆疊形成，由此降低布線電阻以及簡化工藝。注意，盡管有機(jī)EL元件這里描述作為發(fā)光元件，無機(jī)EL元件也可以提供為發(fā)光元件。在該實(shí)施例中，描述其中控制發(fā)光元件的驅(qū)動的薄膜晶體管(驅(qū)動TFT)電連接到發(fā)光元件的示例；然而，可采用其中用于電流控制的TFT連接在驅(qū)動TFT和發(fā)光元件之間的結(jié)構(gòu)。在該實(shí)施例中描述的半導(dǎo)體器件不限于在圖19A至19C中圖示的結(jié)構(gòu)，并且可以基于公開的技術(shù)的精神采用各種方式修改。接著，發(fā)光顯示面板(也稱為發(fā)光面板)(其是半導(dǎo)體器件的一個實(shí)施例)的頂視圖和橫截面將參照圖20A和20B描述。圖20A是其中在第一襯底之上形成的薄膜晶體管和發(fā)光元件用密封劑密封在第一襯底和第二襯底之間的面板的頂視圖。圖20B是沿圖20A的線H-I獲取的剖視圖。提供密封劑4505以便包圍提供在第一襯底4501上的像素部分4502、信號線驅(qū)動電路4503a與450 和掃描線驅(qū)動電路450 與4504b。另外，第二襯底4506提供在像素部分4502、信號線驅(qū)動電路4503a與450 和掃描線驅(qū)動電路450 與4504b上。因此，像素部分4502、信號線驅(qū)動電路4503a與450 和掃描線驅(qū)動電路450 與4504b通過第一襯底4501、密封劑4505和第二襯底4506與填料4507密封在一起。面板用保護(hù)膜(例如層疊膜或紫外線可硬化樹脂膜)或具有高氣密性和極少脫氣的覆蓋材料封裝(密封)使得面板采用該方式不暴露于外部空氣是優(yōu)選的。在第一襯底4501之上形成的像素部分4502、信號線驅(qū)動電路4503a與450 和掃描線驅(qū)動電路450 與4504b每個包括多個薄膜晶體管。在圖20B中，包括在像素部分 4502中的薄膜晶體管4510和包括在信號線驅(qū)動電路4503a中的薄膜晶體管4509作為示例圖示。對于薄膜晶體管4509和4510中的每個，可以應(yīng)用如在實(shí)施例1中描述的包括 ^1-Ga-S1-O基非單晶膜作為它的半導(dǎo)體層的高度可靠的薄膜晶體管。另外，如在實(shí)施例1 中參照圖IB描述的，薄膜晶體管4509包括在半導(dǎo)體層上面和下面的柵電極。此外，標(biāo)號4511指示發(fā)光元件。作為包括在發(fā)光元件4511中的像素電極的第一電極層4517電連接到薄膜晶體管4510的源電極層或漏電極層。注意發(fā)光元件4511的結(jié)構(gòu)是第一電極層4517、電致發(fā)光層4512和第二電極層4513的堆疊層結(jié)構(gòu)，但對該結(jié)構(gòu)沒有特定限制。發(fā)光元件4511的結(jié)構(gòu)可以根據(jù)光從發(fā)光元件4511抽出的方向或其類似的視情況改變。分隔物4520使用有機(jī)樹脂膜、無機(jī)絕緣膜或有機(jī)聚硅氧烷形成。分隔物4520使用感光材料形成并且開口在第一電極層4517之上形成使得開口的側(cè)壁形成為具有連續(xù)曲率的斜面是特別優(yōu)選的。
電致發(fā)光層4512可用單層或堆疊的多層形成。保護(hù)膜可在第二電極層4513和分隔物4520之上形成以便防止氧、氫、濕氣、二氧化碳或其類似物進(jìn)入發(fā)光元件4511。作為保護(hù)膜，可以形成氮化硅膜、氮氧化硅膜、DLC膜或其類似物。另外，多個信號和電勢從PFC4518a和4518b供應(yīng)給信號線驅(qū)動電路4503a與 4503b、掃描線驅(qū)動電路450 與4504b或像素部分4502。在該實(shí)施例中，連接端子電極4515用與包括在發(fā)光元件4511中的第一電極層 4517相同的導(dǎo)電膜形成，并且端子電極4516用與包括在薄膜晶體管4509和4510中的源和漏電極層相同的導(dǎo)電膜形成。連接端子電極4515通過各向異性導(dǎo)電膜4519電連接到包括在FPC4518a中的端子。位于光從發(fā)光元件4511抽取的方向上的第二襯底4506應(yīng)該具有透光性質(zhì)。在該情況下，例如玻璃板、塑料板、聚酯膜或丙烯酸膜(acrylic film)等透光材料用于第二襯底 4506。作為填料4507，除例如氮或氬等惰性氣體外，可以使用紫外線可硬化樹脂或熱固性樹脂。例如，可以使用PVC(聚氯乙烯)、丙烯酸(acrylic)、聚酰亞胺、環(huán)氧樹脂、硅酮樹脂、PVB (聚乙烯醇縮丁醛)或EVA (乙烯-醋酸乙烯酯)。另外，如果需要，可視情況在發(fā)光元件的發(fā)光表面上提供例如偏振片、圓偏振片 (包括橢圓偏振片)、延遲板(四分之一波板或半波板)或?yàn)V色片等光學(xué)膜。此外，偏振片或圓偏振片可提供有抗反射膜。例如，可以執(zhí)行防眩處理(由此反射光可以由表面上的凸起和凹陷漫射)以便減少眩光。信號線驅(qū)動電路4503a與4503b和掃描線驅(qū)動電路450 與4504b可通過安裝驅(qū)動電路且該驅(qū)動電路使用在分別準(zhǔn)備的單晶襯底或絕緣襯底之上的單晶半導(dǎo)體膜或多晶半導(dǎo)體膜形成而提供。另外，僅信號線驅(qū)動電路或其的一部分或掃描線驅(qū)動電路或其的一部分可分別形成和安裝。該實(shí)施例不限于在圖20A和20B中圖示的結(jié)構(gòu)。通過該工藝，顯示器(顯示面板)可以以更低的制造成本制造。該實(shí)施例可以視情況與實(shí)施例1或?qū)嵤├?中的任何內(nèi)容結(jié)合。實(shí)施例7在該實(shí)施例中，作為半導(dǎo)體器件的一個實(shí)施例的液晶顯示面板的頂視圖和橫截面將參照圖21A、21B和21C描述。圖21A和21B是其中在第一襯底4001之上形成的如在實(shí)施例1中描述的每個包括^-Ga-S1-O基非單晶膜作為它的半導(dǎo)體層的高度可靠的薄膜晶體管4010和4011和液晶元件4013用密封劑4005密封在第一襯底4001和第二襯底4006 之間的面板的頂視圖。圖21C是沿圖21A和21B的線M-N獲取的剖視圖。提供密封劑4005以便包圍提供在第一襯底4001上的像素部分4002和掃描線驅(qū)動電路4004。第二襯底4006提供在像素部分4002和掃描線驅(qū)動電路4004上。因此，像素部分4002和掃描線驅(qū)動電路4004通過第一襯底4001、密封劑4005和第二襯底4006與液晶層4008密封在一起。在分開準(zhǔn)備的襯底之上使用單晶半導(dǎo)體膜或多晶半導(dǎo)體膜形成的信號線驅(qū)動電路4003安裝在第一襯底4001之上不同于由密封劑4005包圍的區(qū)域的區(qū)域中。
注意分開形成的驅(qū)動電路的連接方法不特定限制，并且可以使用COG法、引線接合法、TAB法或類似方法。圖21A圖示通過COG法安裝信號線驅(qū)動電路4003的示例，并且圖21B圖示通過TAB法安裝信號線驅(qū)動電路4003的示例。提供在第一襯底4001之上的像素部分4002和掃描線驅(qū)動器電路4004包括多個薄膜晶體管。圖21C圖示包括在像素部分4002中的薄膜晶體管4010和包括在掃描線驅(qū)動電路4004中薄膜晶體管4011。絕緣層4020和4021提供在薄膜晶體管4010和4011之上。薄膜晶體管4010和4011中的每個可以是如在實(shí)施例1中描述的包括h-Ga-Si-O 基非單晶膜作為它的半導(dǎo)體層的高度可靠的薄膜晶體管。薄膜晶體管4011對應(yīng)于在實(shí)施例2中參照圖2A描述的具有背柵電極的薄膜晶體管。包括在液晶元件4013中的像素電極層4030電連接到薄膜晶體管4010。液晶元件4013的對電極層4031被提供用于第二襯底4006。其中像素電極層4030、對電極層4031 和液晶層4008互相重疊的部分對應(yīng)于液晶元件4013。注意像素電極層4030和對電極層 4031分別提供有絕緣層4032和絕緣層4033，其每個起定向膜的作用，并且液晶層4008夾在像素電極層4030和對電極層4031之間，其中絕緣層4032和4033在其之間。注意第一襯底4001和第二襯底4006可以用玻璃、金屬(典型地，不銹鋼)、陶瓷或塑料形成。作為塑料，可以使用玻璃纖維增強(qiáng)塑料(FRP)板、聚氟乙烯(PVF)膜、聚酯膜或丙烯酸樹脂膜。另外，可以使用具有其中鋁箔夾在PVF膜或聚酯膜之間的結(jié)構(gòu)的薄板。標(biāo)號4035指示通過選擇性蝕刻絕緣膜獲得的柱狀間隔并且被提供以控制像素電極層4030和對電極層4031之間的距離(單元間隙)。此外，還可使用球形間隔。另外，對電極層4031電連接到在與薄膜晶體管4010相同的襯底之上形成的公共電勢線。利用該公共連接部分，對電極層4031和公共電勢線可以通過設(shè)置在一對襯底之間的導(dǎo)電顆?；ハ嚯娺B接。注意導(dǎo)電顆粒包括在密封劑4005中。備選地，可使用不需要定向膜的展現(xiàn)藍(lán)相的液晶。藍(lán)相是液晶相中的一個，其在當(dāng)膽甾液晶的溫度增加時膽留相變化成各向同性相剛好之前產(chǎn)生。因?yàn)樗{(lán)相僅在窄溫度范圍中產(chǎn)生，含5wt%或更多的手性劑的液晶組成以便改進(jìn)溫度范圍用于液晶層4008。包括展現(xiàn)藍(lán)相的液晶和手性劑的液晶組成具有響應(yīng)時間是10μ s至ΙΟΟμ s (其是短的)的這樣的特性，定向過程是不必要的，因?yàn)橐壕ЫM成具有光學(xué)各向同性，并且視角依賴性是小的。盡管在該實(shí)施例中描述透射液晶顯示器的示例，本發(fā)明的一個實(shí)施例也可以應(yīng)用于反射液晶顯示器和透反射液晶顯示器。盡管其中偏振片提供在襯底的外側(cè)(在觀看者側(cè)上)上并且用于顯示元件的著色層和電極層采用該順序提供在襯底的內(nèi)側(cè)上的液晶顯示器的示例在本實(shí)施例中描述， 偏振片可提供在襯底的內(nèi)側(cè)上。偏振片和著色層的堆疊結(jié)構(gòu)不限于該實(shí)施例，并且可視情況根據(jù)偏振片和著色層的材料或制造工藝的條件設(shè)置。此外，可提供充當(dāng)黑矩陣(black matrix)的光阻擋膜。在該實(shí)施例中，為了減少薄膜晶體管的表面不平坦性并且提高薄膜晶體管的可靠性，在實(shí)施例1中獲得的薄膜晶體管覆蓋有起保護(hù)膜或平坦化絕緣膜的作用的絕緣層(絕緣層4020和絕緣層4021)。注意保護(hù)膜被提供以防止在空氣中存在的例如有機(jī)物質(zhì)、金屬或濕氣等污染雜質(zhì)進(jìn)入并且優(yōu)選是致密膜。保護(hù)膜可用氧化硅膜、氮化硅膜、氧氮化硅膜、 氮氧化硅膜、氧化鋁膜、氮化鋁膜、氧氮化鋁膜和/或氮氧化鋁膜的單層或堆疊層通過濺射法形成。盡管在該實(shí)施例中描述其中保護(hù)膜通過濺射法形成的示例，沒有特別限制并且保護(hù)膜可通過例如PCVD等多種方法形成。在驅(qū)動電路的一部分中，保護(hù)膜充當(dāng)?shù)诙艠O絕緣層，并且提供在該第二柵極絕緣層之上具有背柵極的薄膜晶體管。在該實(shí)施例中，具有堆疊層結(jié)構(gòu)的絕緣層4020形成作為保護(hù)膜。這里，作為絕緣層4020的第一層，氧化硅膜通過濺射法形成。氧化硅膜作為保護(hù)膜的使用具有防止鋁膜的小丘的效果。作為保護(hù)膜的第二層，形成絕緣層。在該實(shí)施例中，作為絕緣層4020的第二層，氮化硅膜通過濺射法形成。氮化硅膜作為保護(hù)膜的使用可以防止鈉或其類似物的移動離子進(jìn)入半導(dǎo)體區(qū)并且改變TFT的電特性。在保護(hù)膜形成后，半導(dǎo)體層可受到退火(300°C至400°C )。另外，背柵極在保護(hù)膜形成后形成。絕緣層4021形成而作為平坦化絕緣膜。作為絕緣層4021，可以使用例如聚酰亞胺、丙烯酸、苯并環(huán)丁烯、聚酰胺或環(huán)氧樹脂等具有耐熱性的有機(jī)材料。除了這樣的有機(jī)材料，使用低介電常數(shù)材料(低k材料)、硅氧烷基樹脂、PSG (磷硅玻璃)，BPSG (硼磷硅玻璃) 或其類似物也是可能的。注意絕緣層4021可通過堆疊用這些材料形成的多層絕緣膜形成。注意硅氧烷基樹脂是由作為起始材料并且具有Si-O-Si鍵的硅氧烷基材料形成的樹脂。硅氧烷基樹脂可包括有機(jī)基(例如，烷基和芳基)或氟基作為取代基。另外，有機(jī)基可包括氟基。絕緣層4021的形成方法不特定限制，并且可以根據(jù)材料采用下列方法濺射法、 SOG法、旋涂法、浸漬法、噴涂法、液體排出方法(例如，噴墨方法、絲網(wǎng)印刷、膠版印刷或類似的)、刮片、輥涂機(jī)、淋涂機(jī)、刮涂機(jī)或其類似的。在使用材料溶液形成絕緣層4021的情況下，半導(dǎo)體層的退火(300°C至400°C )可在與烘烤步驟相同的時間執(zhí)行。絕緣層4021的烘烤步驟還充當(dāng)半導(dǎo)體層的退火，由此半導(dǎo)體器件可以高效制造。像素電極層4030和對電極層4031可以使用透光導(dǎo)電材料形成，例如包括氧化鎢的氧化銦、包括氧化鎢的氧化銦鋅、包括氧化鈦的氧化銦、包括氧化鈦的氧化銦錫、氧化銦錫(在下文中稱為ΙΤ0)、氧化銦鋅、添加氧化硅的氧化銦錫等。包括導(dǎo)電高分子(也稱為導(dǎo)電聚合物)的導(dǎo)電組成可以用于像素電極層4030和對電極層4031。使用該導(dǎo)電組成形成的像素電極優(yōu)選具有小于或等于10000歐姆每平方的薄層電阻和在550nm波長處大于或等于70%的透射率。此外，包括在該導(dǎo)電組成中的導(dǎo)電高分子的電阻率優(yōu)選地小于或等于0. 1 Ω · cm。作為導(dǎo)電高分子，可以使用所謂的π電子共軛導(dǎo)電聚合物。例如，可以給出聚苯胺或其的衍生物、聚吡咯或其的衍生物、聚噻吩或其的衍生物、它們中的兩種或更多種的共聚物或類似物。此外，多種信號和電勢從FPC4018供應(yīng)給分開形成的信號線驅(qū)動電路4003、掃描線驅(qū)動電路4004或像素部分4002。在該實(shí)施例中，連接端子電極4015用與包括在液晶元件4013中的像素電極層 4030相同的導(dǎo)電膜形成，并且端子電極4016用與包括在薄膜晶體管4010和4011中的源和漏電極層相同的導(dǎo)電膜形成。連接端子電極4015通過各向異性導(dǎo)電膜4019電連接到包括在FPC4018中的端子。圖21A和21B圖示其中信號線驅(qū)動電路4003分開形成并且安裝在第一襯底4001 上的示例；然而，該實(shí)施例不限于該結(jié)構(gòu)。掃描線驅(qū)動電路可分開形成并且然后安裝，或僅信號線驅(qū)動電路的部分或掃描線驅(qū)動電路的部分可分開形成并且然后安裝。圖22圖示其中液晶顯示模塊通過使用TFT襯底沈00形成作為半導(dǎo)體器件的示例。圖22圖示液晶顯示模塊的示例，其中TFT襯底沈00和對襯底沈01用密封劑沈02 互相固定，并且包括TFT或其類似物的像素部分沈03、包括液晶層的顯示元件沈04和著色層沈05提供在襯底之間以形成顯示區(qū)。著色層沈05對于執(zhí)行彩色顯示是必需的。在RGB系統(tǒng)中，對應(yīng)于紅色、綠色和藍(lán)色的顏色的相應(yīng)著色層提供給相應(yīng)像素。偏振片沈06和沈07 以及漫射板2613提供在TFT襯底沈00和對襯底沈01的外側(cè)。光源包括冷陰極管沈10和反光板沈11，并且電路襯底沈12通過柔性布線板沈09連接到TFT襯底沈00的布線電路部分沈08并且包括例如控制電路或電源電路等的外部電路。偏振片和液晶層可堆疊，其中延遲板在其之間。對于液晶顯示模塊，可以使用扭曲向列(TN)模式，共面轉(zhuǎn)換(IPQ模式、邊緣場轉(zhuǎn)換(FR5)模式、多疇垂直排列(MVA)模式、垂直排列構(gòu)型(PVA)模式、軸對稱排列微單元 (ASM)模式、光學(xué)補(bǔ)償雙折射(OCB)模式、鐵電液晶(FLC)模式、反鐵電液晶(AFLC)模式或其類似的。通過該工藝，作為半導(dǎo)體器件的液晶顯示器可以以更低的制造成本制造。該實(shí)施例可以視情況與實(shí)施例1、2或3中的任何內(nèi)容結(jié)合。實(shí)施例8根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的半導(dǎo)體器件可以應(yīng)用于多種電子裝置(包括娛樂機(jī))。電子裝置的示例是電視機(jī)(也稱為電視或電視接收器)、計算機(jī)或類似物的監(jiān)視器、 例如數(shù)字拍攝裝置或數(shù)字?jǐn)z像機(jī)等拍攝裝置、數(shù)字相框、移動電話手持機(jī)(也稱為移動電話或移動電話裝置)、便攜式游戲機(jī)、便攜信息終端、音頻重現(xiàn)裝置、例如彈珠機(jī)等大型游戲機(jī)等。圖23A圖示便攜信息終端裝置9200的示例。該便攜信息終端裝置9200包含計算機(jī)并且從而可以處理各種類型的數(shù)據(jù)。該便攜信息終端裝置9200的示例是個人數(shù)字助理。便攜信息終端裝置9200具有兩個外殼，外殼9201和外殼9203。外殼9201和外殼 9203用聯(lián)接部分9207聯(lián)接使得便攜信息終端裝置9200可以是可折疊的。顯示部分9202 包含在外殼9201中，并且外殼9203包括鍵盤9205。不用說，便攜信息終端裝置9200的結(jié)構(gòu)不限于上文的結(jié)構(gòu)，并且結(jié)構(gòu)可至少包括具有背柵電極的薄膜晶體管，并且另外的附件可視情況提供。驅(qū)動電路和像素部分在相同的襯底之上形成，其導(dǎo)致制造成本的降低。從而，可以實(shí)現(xiàn)具有擁有高電特性的薄膜晶體管的便攜信息終端裝置。圖23B圖示數(shù)字?jǐn)z像機(jī)9500的示例。該數(shù)字?jǐn)z像機(jī)9500包括包含在外殼9501 中的顯示部分9503和各種操作部分。不用說，數(shù)字?jǐn)z像機(jī)9500的結(jié)構(gòu)不限于上文的結(jié)構(gòu)， 并且結(jié)構(gòu)可至少包括具有背柵電極的薄膜晶體管，并且另外的附件可視情況提供。驅(qū)動電路和像素部分在相同的襯底之上形成，其導(dǎo)致制造成本的降低。從而，可以實(shí)現(xiàn)具有擁有高電特性的薄膜晶體管的數(shù)字?jǐn)z像機(jī)。
圖23C圖示移動電話9100的示例。該移動電話9100具有兩個外殼，外殼9102和外殼9101。外殼9102和外殼9101用聯(lián)接部分聯(lián)接使得移動電話是可折疊的。顯示部分 9104包含在外殼9102中，并且外殼9101包括操作鍵9106。不用說，移動電話9100的結(jié)構(gòu)不限于上文的結(jié)構(gòu)，并且結(jié)構(gòu)可至少包括具有背柵電極的薄膜晶體管，并且另外的附件可視情況提供。驅(qū)動電路和像素部分在相同的襯底之上形成，其導(dǎo)致制造成本的降低。從而， 可以實(shí)現(xiàn)具有擁有高電特性的薄膜晶體管的移動電話。圖23D圖示便攜計算機(jī)9400的示例。該便攜計算機(jī)9400具有兩個外殼，外殼9401 和外殼9404。外殼9401和外殼9404聯(lián)接使得計算機(jī)可以打開和關(guān)閉。顯示部分9402包含在外殼9401中，并且外殼9404包括鍵盤9403或其類似物。不用說，計算機(jī)9400的結(jié)構(gòu)不限于上文的結(jié)構(gòu)，并且結(jié)構(gòu)可至少包括具有背柵電極的薄膜晶體管，并且另外的附件可視情況提供。驅(qū)動電路和像素部分在相同的襯底之上形成，其導(dǎo)致制造成本的降低。從而， 可以實(shí)現(xiàn)具有擁有高電特性的薄膜晶體管的計算機(jī)。圖24A圖示電視機(jī)9600的示例。在電視機(jī)9600中，顯示部分9603包含在外殼 9601中的。該顯示部分9603可顯示圖像。此外，在圖24A中外殼9601由底座9605支撐。電視機(jī)9600可以用外殼9601的操作開關(guān)或單獨(dú)的遙控9610操作。頻道和音量可以用遙控9610的操作鍵9609控制，使得可以控制在顯示部分9603上顯示的圖像。此外， 遙控9610可提供有用于顯示從遙控9610輸出的數(shù)據(jù)的顯示部分9607。注意電視機(jī)9600提供有接收器、調(diào)制解調(diào)器等。利用該接收器，可以接收一般的電視廣播。此外，當(dāng)電視機(jī)9600通過經(jīng)由該調(diào)制解調(diào)器的有線或無線連接連接到通信網(wǎng)絡(luò)時，可以執(zhí)行單向(從傳送器到接收器)或雙向(在傳送器和接收器之間或在接收器之間) 數(shù)據(jù)通信。圖MB圖示數(shù)字相框9700的示例。例如，在數(shù)字相框9700中，顯示部分9703包含在外殼9701中。顯示部分9703可以顯示多種圖像，例如，顯示部分9703可以顯示用數(shù)字拍攝裝置或其類似物拍攝的圖像數(shù)據(jù)并且起通常的相框的作用。注意數(shù)字相框9700提供有操作部分、外部連接部分(USB端子、可以連接到例如 USB電纜等各種電纜的端子或其類似物)、記錄介質(zhì)插入部分等。盡管這些部件可提供在提供顯示部分的表面上，對于數(shù)字相框9700的設(shè)計將它們提供在側(cè)面或后表面上是優(yōu)選的。 例如，存儲用數(shù)字拍攝裝置拍攝的圖像數(shù)據(jù)的存儲器插入數(shù)字相框的記錄介質(zhì)插入部分， 由此圖像數(shù)據(jù)可以傳輸并且然后在顯示部分9703上顯示。數(shù)字相框9700可配置成無線地發(fā)送并且接收數(shù)據(jù)?？刹捎闷渲衅谕膱D像數(shù)據(jù)無線地傳輸以顯示的結(jié)構(gòu)。圖25A圖示不同于在圖23C中圖示的那個的移動電話1000的示例。該移動電話 1000包括包含在外殼1001中的顯示部分1002、操作按鈕1003、外部連接端口 1004、揚(yáng)聲器 1005、麥克風(fēng)1006等。在圖25A中圖示的移動電話1000中，當(dāng)人用他的/她的手指或類似物觸碰顯示部分1002時可以輸入數(shù)據(jù)。另外，當(dāng)人用他的/她的手指或類似物觸碰顯示部分1002時，可以進(jìn)行例如電話呼叫或發(fā)郵件等操作。主要存在顯示部分1002的三個屏幕模式第一模式是主要用于顯示圖像的顯示模式；第二模式是主要用于輸入例如文本等的數(shù)據(jù)的輸入模式；并且第三模式是其中顯示模式和輸入模式的兩個模式結(jié)合的顯示和輸入模式。例如，在呼叫或發(fā)郵件的情況下，對顯示部分1002選擇主要用于輸入文本的文本輸入模式，使得可以輸入在屏幕上顯示的文本。在該情況下，在幾乎顯示部分1002的屏幕的全部面積上顯示鍵盤或數(shù)字按鈕是優(yōu)選的。當(dāng)包括用于檢測傾斜的例如陀螺儀或加速度傳感器等的傳感器的檢測裝置提供在移動電話1000內(nèi)部時，在顯示部分1002的屏幕上的顯示可以通過確定移動電話1000 的設(shè)置方向自動地切換(對于橫向模式或豎向模式移動電話1000是水平地還是豎直地放置)。屏幕模式通過觸碰顯示部分1002或操作外殼1001的操作按鈕1003切換。備選地，屏幕模式可以根據(jù)在顯示部分1002上顯示的圖像的種類切換。例如，當(dāng)在顯示部分上顯示的圖像的信號是移動圖像數(shù)據(jù)的信號時，屏幕模式切換到顯示模式。當(dāng)信號是文本數(shù)據(jù)的信號時，屏幕模式切換到輸入模式。此外，在輸入模式中，在檢測由顯示部分1002中的光學(xué)傳感器檢測的信號時，當(dāng)通過觸碰顯示部分1002的輸入在一定時期不執(zhí)行，屏幕模式可被控制以便從輸入模式切換到顯示模式。顯示部分1002可起圖像傳感器的作用。例如，當(dāng)用手掌或手指觸碰顯示部分1002 時取得掌紋、指紋或其類似物的圖像，由此可以執(zhí)行個人身份驗(yàn)證。此外，通過在顯示部分中提供發(fā)射近紅外光的背光或感測光源時，可以取得手指紋理、手掌紋理或其類似物的圖像。圖25B圖示移動電話的另一個示例。在圖25B中的移動電話具有在外殼9411中包括顯示部分9412和操作按鈕9413的顯示裝置9410，以及在外殼9401中包括掃描按鈕 9402、外部輸入端子9403、麥克風(fēng)9404、揚(yáng)聲器9405和當(dāng)收到電話呼叫時發(fā)射光的發(fā)光部分9406的通信裝置9400。具有顯示功能的顯示裝置9410可以在由箭頭指示的兩個方向上從具有電話功能的通信裝置9400分離或附連到其上。從而，顯示裝置9410和通信裝置 9400可以沿它們的短邊或長邊互相附連。另外，當(dāng)僅需要顯示功能時，顯示裝置9410可以從通信裝置9400分離并且單獨(dú)使用。圖像或輸入信息可以在通信裝置9400和顯示裝置 9410 (其中的每個具有可充電電池)之間通過無線或有線通信傳輸或接收。實(shí)施例9在該實(shí)施例中，包括其中布線和氧化物半導(dǎo)體層互相接觸的薄膜晶體管的顯示器的示例參照圖沈描述。要注意圖沈中與在圖IA中的那些相同的部分將用相同的標(biāo)號描述。在圖沈中圖示的第一薄膜晶體管480是在驅(qū)動電路中使用的薄膜晶體管，其中第一布線409和第二布線410被提供與氧化物半導(dǎo)體層405接觸。該第一薄膜晶體管480包括在氧化物半導(dǎo)體層405下面的第一柵電極401和在氧化物半導(dǎo)體層405上面的第二柵電極 470。另外，第二薄膜晶體管481是在像素部分中使用的薄膜晶體管，其中源或漏電極層10 和10 提供為與氧化物半導(dǎo)體層103接觸。該實(shí)施例的半導(dǎo)體器件具有其中布線和氧化物半導(dǎo)體層互相接觸的結(jié)構(gòu)，并且從而與實(shí)施例1的比較步驟數(shù)目可以減少。
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該實(shí)施例可以與其他實(shí)施例的任何結(jié)構(gòu)結(jié)合。該申請基于在2008年10月M日向日本專利局提交的日本專利申請序列號 2008-274M0，其的全部內(nèi)容通過引用結(jié)合于此。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體器件，其包括 在絕緣表面之上的第一柵電極；在所述第一柵電極之上的第一絕緣層； 在所述第一絕緣層之上的氧化物半導(dǎo)體層； 在所述氧化物半導(dǎo)體層之上的源電極和漏電極； 覆蓋所述源電極和所述漏電極的第二絕緣層； 在所述第二絕緣層之上的第二柵電極，其中所述氧化物半導(dǎo)體層具有厚度小于與所述源電極或所述漏電極重疊的區(qū)域的厚度的區(qū)域，并且其中所述第二絕緣層與所述氧化物半導(dǎo)體層中厚度較小的區(qū)域接觸。
2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中所述第一柵電極的寬度大于所述第二柵電極的寬度。
3.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中所述第一柵電極的寬度小于所述第二柵電極的寬度。
4.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中所述第一柵電極的寬度大于所述氧化物半導(dǎo)體層中厚度較小的區(qū)域，同時所述第二柵電極的寬度小于所述氧化物半導(dǎo)體中厚度較小的區(qū)域。
5.一種半導(dǎo)體器件，其包括 像素部分；以及驅(qū)動電路，其中所述像素部分至少包括具有第一氧化物半導(dǎo)體層的第一薄膜晶體管， 其中所述驅(qū)動電路包括EDMOS電路，其至少包括具有第二氧化物半導(dǎo)體層的第二薄膜晶體管和具有第三氧化物半導(dǎo)體層的第三薄膜晶體管，其中所述第三薄膜晶體管包括在所述第三氧化物半導(dǎo)體層下面的第一柵電極和在所述第三氧化物半導(dǎo)體層上面的第二柵電極，其中所述第三氧化物半導(dǎo)體層具有厚度小于與源電極或漏電極重疊的區(qū)域的厚度的區(qū)域，以及其中所述第二薄膜晶體管是增強(qiáng)型晶體管和耗盡型晶體管中的一個并且所述第三薄膜晶體管是增強(qiáng)型晶體管和耗盡型晶體管中的另一個。
6.如權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體器件，其中所述第一薄膜晶體管電連接到像素電極，并且所述像素電極使用與第二柵電極相同的材料形成。
7.如權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體器件，其中所述第一薄膜晶體管電連接到像素電極，并且所述像素電極使用與第二柵電極不同的材料形成。
8.如權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體器件，其中第三氧化物半導(dǎo)體層與第一柵電極重疊，其中第一絕緣層在其之間，并且與第二柵電極重疊，其中第二絕緣層在其之間，并且第二絕緣層與氧化物半導(dǎo)體層中厚度較小的區(qū)域接觸。
9.如權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體器件，其中所述第一氧化物半導(dǎo)體層、所述第二氧化物半導(dǎo)體層和所述第三氧化物半導(dǎo)體層包括從由銦、鎵和鋅構(gòu)成的組選擇的至少一個。
10.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中第一柵電極和第二柵電極具有相同電勢。
11.如權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體器件，其中第一柵電極和第二柵電極具有不同電勢。
全文摘要
由于顯示器具有更高的清晰度，像素、柵極線和信號線的數(shù)目增加。當(dāng)柵極線和信號線的數(shù)目增加時，出現(xiàn)更高制造成本的問題，因?yàn)殡y以通過接合或類似方式安裝包括用于驅(qū)動該柵極和信號線的驅(qū)動電路的IC芯片。像素部分和用于驅(qū)動該像素部分的驅(qū)動電路提供在相同襯底之上，并且該驅(qū)動電路的至少一部分包括使用氧化物半導(dǎo)體的薄膜晶體管，該氧化物半導(dǎo)體插入提供在氧化物半導(dǎo)體上面和下面的柵電極之間。因此，當(dāng)像素部分和驅(qū)動器部分提供在相同襯底之上時，制造成本可以降低。
文檔編號G02F1/1345GK102197490SQ20098014276
公開日2011年9月21日 申請日期2009年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月24日
發(fā)明者宮入秀和, 山崎舜平, 長多剛 申請人:株式會社半導(dǎo)體能源研究所