專利名稱：半導(dǎo)體裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體裝置及其制造方法，其中具有由將氧化物半導(dǎo)體膜用于溝 道形成區(qū)的薄膜晶體管(下面稱為TFT)構(gòu)成的電路。例如，本發(fā)明涉及一種電子設(shè)備，其 中作為其部件安裝了以液晶顯示面板為代表的光電器件或具有有機(jī)發(fā)光元件的發(fā)光顯示 裝置。
背景技術(shù)：
以液晶顯示裝置為代表的形成在玻璃襯底等的平板上的薄膜晶體管使用非晶硅、 多晶硅來制造。使用非晶硅的薄膜晶體管具有如下特性雖然其場(chǎng)效應(yīng)遷移率低，但是可以 對(duì)應(yīng)于玻璃襯底的大面積化。另一方面，使用結(jié)晶硅的薄膜晶體管具有如下特性雖然其場(chǎng) 效應(yīng)遷移率高，但是需要進(jìn)行激光退火等的晶化工序，并其不一定適合于玻璃襯底的大面 積化。 針對(duì)于此，使用氧化物半導(dǎo)體制造薄膜晶體管，并將其應(yīng)用于電子器件及光器件 的技術(shù)受到矚目。例如，專利文獻(xiàn)1及專利文獻(xiàn)2公開了使用氧化鋅、In-Ga-Zn-0類氧化 物半導(dǎo)體用作氧化物半導(dǎo)體膜制造薄膜晶體管，并將其用作圖像顯示裝置的開關(guān)元件等的 技術(shù)。而且，鉆研通過對(duì)柵電極和源電極或漏電極也使用具有透光性的電極，提高開口率的 技術(shù)(專利文獻(xiàn)3和專利文獻(xiàn)4)。[專利文獻(xiàn)1]日本專利申請(qǐng)公開2007-123861號(hào)公報(bào)
[專利文獻(xiàn)2]日本專利申請(qǐng)公開2007-096055號(hào)公報(bào)
[專利文獻(xiàn)3]日本專利申請(qǐng)公開2007-123700號(hào)公報(bào)
[專利文獻(xiàn)4]日本專利申請(qǐng)公開2007-81362號(hào)公報(bào) 在很多情況下，將構(gòu)成柵電極、源電極或漏電極的導(dǎo)電層延長，以在同一個(gè)島上形 成連接元件和元件，例如連接晶體管和晶體管的布線。因此，在很多情況下，連接晶體管的 柵極和別的晶體管的柵極的布線(稱為柵極布線)由與晶體管的柵電極相同的層結(jié)構(gòu)或相 同材料形成，并且連接晶體管的源極和別的晶體管的源極的布線(稱為源極布線)由與晶 體管的源電極相同的層結(jié)構(gòu)或相同材料形成。由此，在作為柵電極、源電極或漏電極使用具 有透光性的材料而形成的情況下，柵極布線及源極布線與柵電極及源電極或漏電極同樣， 使用具有透光性的材料形成。 然而，在很多情況下，與具有遮光性及反射性的材料如鋁、鉬、鈦、鎢、釹、銅、銀等 相比，具有透光性的材料如氧化銦錫、氧化銦鋅及氧化銦錫鋅(indium tin zinc oxide)等 的電導(dǎo)率低。因此，當(dāng)使用具有透光性的材料形成布線時(shí)，布線電阻增高。例如，在制造大 型顯示裝置的情況下，因?yàn)椴季€延長，所以布線電阻成為極高。當(dāng)布線電阻增高時(shí)，發(fā)生傳 播該布線的信號(hào)的波形畸變，由于布線電阻導(dǎo)致的電壓下降，而使供應(yīng)的電壓變小。因此， 供應(yīng)準(zhǔn)確的電壓和電流變得困難，而進(jìn)行正常的顯示和工作是很困難的。
另外，從顯示特性的觀點(diǎn)來看，需要像素具有大電容元件并實(shí)現(xiàn)高開口率化。通過 各像素具有高開口率，提高光利用效率，因此實(shí)現(xiàn)顯示裝置的低耗電化及小型化。近年來，像素尺寸的微細(xì)化進(jìn)步，需要提供更高清晰的圖像。像素尺寸的微細(xì)化導(dǎo)致一個(gè)像素中占 有的晶體管及布線的形成面積的增大，因此像素的開口率下降。為了在規(guī)定的像素尺寸中 獲得各像素的高開口率，必須高效地設(shè)計(jì)像素的電路結(jié)構(gòu)所需要的電路要素。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述問題，本發(fā)明的目的之一在于提供開口率高的半導(dǎo)體裝置或其制造方
法。另外，本發(fā)明的目的之一還在于提供耗電量低的半導(dǎo)體裝置或其制造方法。 所公開的發(fā)明的一例是一種半導(dǎo)體裝置，包括設(shè)置在具有絕緣表面的襯底上的
氧化物半導(dǎo)體層；覆蓋氧化物半導(dǎo)體層的柵極絕緣膜；設(shè)置在柵極絕緣膜上的按順序?qū)盈B
第一導(dǎo)電層、第二導(dǎo)電層并包括柵電極的柵極布線；覆蓋氧化物半導(dǎo)體層和包括柵電極的
柵極布線的絕緣膜；以及設(shè)置在絕緣膜上的電連接到氧化物半導(dǎo)體層并按順序?qū)盈B第三導(dǎo)
電層、第四導(dǎo)電層的包括源電極的源極布線，其中柵電極由第一導(dǎo)電層形成，并且柵極布線
由第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層形成，并且源電極由第三導(dǎo)電層形成，并且源極布線由第三導(dǎo)
電層和第四導(dǎo)電層形成。 所公開的發(fā)明的另外一例是一種半導(dǎo)體裝置，包括設(shè)置在具有絕緣表面的襯底 上的氧化物半導(dǎo)體層；覆蓋氧化物半導(dǎo)體層的柵極絕緣膜；設(shè)置在柵極絕緣膜上的按順序 層疊第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層并包括柵電極的柵極布線；覆蓋氧化物半導(dǎo)體層和包括柵電 極的柵極布線的絕緣膜；設(shè)置在絕緣膜上的電連接到氧化物半導(dǎo)體層并按順序?qū)盈B第三導(dǎo) 電層、第四導(dǎo)電層的包括源電極的源極布線；以及電容布線，其中柵電極由第一導(dǎo)電層形 成，并且柵極布線由第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層形成，并且源電極由第三導(dǎo)電層形成，并且源 極布線由第三導(dǎo)電層和第四導(dǎo)電層形成，并且電容布線由第五導(dǎo)電層和第六到電層形成。
所公開的發(fā)明的另外一例是一種半導(dǎo)體裝置，包括設(shè)置在具有絕緣表面的襯底 上的氧化物半導(dǎo)體層；覆蓋氧化物半導(dǎo)體層的柵極絕緣膜；設(shè)置在柵極絕緣膜上的按順序 層疊第一導(dǎo)電層、第二導(dǎo)電層并包括柵電極的柵極布線；覆蓋氧化物半導(dǎo)體層和包括柵電 極的柵極布線的絕緣膜；設(shè)置在絕緣膜上的電連接到氧化物半導(dǎo)體層并按順序?qū)盈B第三導(dǎo) 電層、第四導(dǎo)電層的包括源電極的源極布線；電容布線；以及保持電容部，其中柵電極由第 一導(dǎo)電層形成，并且柵極布線由第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層形成，并且源電極由第三導(dǎo)電層 形成，并且源極布線由第三導(dǎo)電層和第四導(dǎo)電層形成，并且電容布線由第五導(dǎo)電層和第六 導(dǎo)電層形成，并且保持電容部由氧化物半導(dǎo)體層、第三導(dǎo)電層、第五導(dǎo)電層、柵極絕緣膜及 絕緣膜形成。 在上述半導(dǎo)體裝置中，第一導(dǎo)電層及第三導(dǎo)電層優(yōu)選具有透光性。另外，第二導(dǎo)電 層及第四導(dǎo)電層優(yōu)選具有遮光性。 另外，在上述半導(dǎo)體裝置中，氧化物半導(dǎo)體層優(yōu)選至少包含銦、鎵及鋅中的一種。
作為本說明書中可以使用的氧化物半導(dǎo)體的一例，有表示為InM03(ZnO)m(m > 0) 的氧化物半導(dǎo)體。在此，M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，在作為M被選擇Ga的情況下，除了只有Ga時(shí)之外，有時(shí) 包括選擇Ga以外的上述金屬元素諸如Ga和Ni或Ga和Fe等。此外，在上述氧化物半導(dǎo)體 中，有不僅包含作為M的金屬元素，而且還包含作為雜質(zhì)元素的Fe、 Ni等其他過度金屬元 素或該過度金屬的氧化物的氧化物半導(dǎo)體。在本說明書中，在上述氧化物半導(dǎo)體中，將作為M至少包含鎵的氧化物半導(dǎo)體稱為In-Ga-Zn-O類氧化物半導(dǎo)體，有時(shí)將使用該材料的薄膜 也稱為In-Ga-Zn-O類非單晶膜。 而且，在上述半導(dǎo)體裝置中通過使用多級(jí)灰度掩模，可以使用一個(gè)掩模(中間掩 模)來形成具有透光性的區(qū)域(高光透過率的區(qū)域)和具有遮光性的區(qū)域(低光透過率的 區(qū)域)。因此，可以在不增加掩模數(shù)量的情況下形成具有透光性的區(qū)域(高光透過率的區(qū) 域)和具有遮光性的區(qū)域(低光透過率的區(qū)域)。 注意，在本說明書中半導(dǎo)體裝置是指能夠利用半導(dǎo)體特性而工作的所有裝置，半
導(dǎo)體電路、顯示裝置、光電器件、發(fā)光顯示裝置及電子設(shè)備都是半導(dǎo)體裝置。 注意，本說明書中的顯示裝置是指圖像顯示裝置、發(fā)光裝置、或光源(包括照明裝
置)。另外，顯示裝置還包括安裝有連接器，諸如FPC(FlexiblePrinted Circuit ;柔性印刷
電路)、TAB (Tape Automated Bonding ;載帶自動(dòng)鍵合)帶或TCP (Tape Carrier Package;
載帶封裝)的模塊；將印刷線路板固定到TAB帶或TCP端部的模塊；通過COG(Chip On
Glass ;玻璃上芯片)方式將IC(集成電路)直接安裝到顯示元件上的模塊。 在所公開的發(fā)明的一例中，可以形成具有透光性的晶體管或具有透光性的電容元
件。由此，即使在像素內(nèi)配置晶體管、電容元件的情況下，也可以使形成在晶體管和電容元
件的部分透光，因此提高開口率。再者，由于連接晶體管和元件(例如別的晶體管)的布線，
或連接電容元件和元件(例如其他電容元件)的布線可以使用低電阻率且電導(dǎo)率高的材料
形成，因此可以減少信號(hào)的波狀畸變，而可以減少由于布線電阻導(dǎo)致的電壓下降。


圖1A和IB是說明半導(dǎo)體裝置的俯視圖及截面圖； 圖2A至2H是說明半導(dǎo)體裝置的制造方法的圖； 圖3A至3H是說明半導(dǎo)體裝置的制造方法的圖； 圖4A至4F是說明半導(dǎo)體裝置的制造方法的圖； 圖5A至5F是說明半導(dǎo)體裝置的制造方法的圖； 圖6是說明半導(dǎo)體裝置的截面圖； 圖7A至7C是說明半導(dǎo)體裝置的俯視圖及截面圖； 圖8A至8C是說明半導(dǎo)體裝置的俯視圖及截面圖； 圖9是說明半導(dǎo)體裝置的俯視圖； 圖10A和10B是說明半導(dǎo)體裝置的俯視圖及截面圖； 圖IIA和IIB是說明半導(dǎo)體裝置的俯視圖及截面圖； 圖12是說明半導(dǎo)體裝置的俯視圖； 圖13A和13B是說明半導(dǎo)體裝置的俯視圖及截面圖； 圖14A至14F是說明半導(dǎo)體裝置的制造方法的圖； 圖15A至15D是說明半導(dǎo)體裝置的制造方法的圖； 圖16A至16D是說明半導(dǎo)體裝置的制造方法的圖； 圖17A至17D是說明半導(dǎo)體裝置的制造方法的圖； 圖18A至18D是說明半導(dǎo)體裝置的制造方法的圖； 圖19A1和19B2是說明多級(jí)灰度掩模的 圖20A和20B是說明半導(dǎo)體裝置的俯視圖及截面圖； 圖21A和21B是說明半導(dǎo)體裝置的圖； 圖22A和22B是說明半導(dǎo)體裝置的圖； 圖23是說明半導(dǎo)體裝置的像素等效電路的圖； 圖24A至24C是說明半導(dǎo)體裝置的截面圖； 圖25A和25B是說明半導(dǎo)體裝置的俯視圖及截面圖； 圖26A1、26A2和26B是說明半導(dǎo)體裝置的俯視圖及截面圖； 圖27是說明半導(dǎo)體裝置的圖； 圖28是說明半導(dǎo)體裝置的圖； 圖29A至29D是說明電子設(shè)備的圖； 圖30A和30B是說明電子設(shè)備的圖； 圖31A和31B是說明電子設(shè)備的圖。
具體實(shí)施例方式
下面，使用附圖詳細(xì)地說明實(shí)施方式。注意，本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，其方式 和詳細(xì)內(nèi)容可不局限于下面所示的實(shí)施方式的記載內(nèi)容并在不脫離本發(fā)明的宗旨及其范 圍的條件下作各種各樣的變換。另外，根據(jù)不同實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)可以適當(dāng)?shù)亟M合而實(shí)施。此 外，在以下所說明的本發(fā)明的結(jié)構(gòu)中，使用同一附圖標(biāo)記來表示相同部分或具有相同功能 的部分，并且省略其重復(fù)說明。 在本說明書中，"膜"是指形成在整個(gè)面上并不受到構(gòu)圖形成的。另外"層"是由抗 蝕劑掩模等構(gòu)圖形成為所希望的形狀的。注意，如上述"膜"和"層"的區(qū)別是為了方便起 見進(jìn)行的，有時(shí)并不特別區(qū)別地使用膜和層。另外，至于疊層膜的各個(gè)層，有時(shí)并不區(qū)別使 用膜和層。 另外，在本說明書中，為了方便區(qū)別要素，使用"第一"、"第二"或"第三"等的附有 序數(shù)詞的用語，該用詞不是用來限制個(gè)數(shù)，也不是用來限制配置及工序的順序。
實(shí)施方式1 在本實(shí)施方式中，使用圖1A至圖12說明半導(dǎo)體裝置及其制造工序。 圖1A和1B示出本實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置。圖1A是俯視圖，圖1B是沿著圖1A中
的線A-B截?cái)嗟慕孛鎴D。 圖1A所示的半導(dǎo)體裝置包括配置在1方向上的柵極布線及電容布線；配置在與 柵極布線及電容布線交叉的2方向上的源極布線；具有柵極布線和源極布線的交叉部附近 的晶體管150a的像素部。注意，在本說明書中，像素部是指由多個(gè)柵極布線及多個(gè)源極布 線圍繞的區(qū)域。 圖1A和1B所示的晶體管150a是所謂頂柵型的晶體管，它在具有絕緣表面的襯底 100上由如下構(gòu)成氧化物半導(dǎo)體層103a、覆蓋氧化物半導(dǎo)體層103a的柵極絕緣膜104、設(shè) 置在柵極絕緣膜104上的用作柵電極的導(dǎo)電層109a、覆蓋氧化物半導(dǎo)體層103a和導(dǎo)電層 109a的絕緣膜112、設(shè)置在絕緣膜112上且電連接到氧化物半導(dǎo)體層103a并用作源電極或 漏電極的導(dǎo)電層117a、117b。 另外，在晶體管150a中使用具有透光性的材料形成氧化物半導(dǎo)體層103a、用作柵電極的導(dǎo)電層109a、用作源電極或漏電極的導(dǎo)電層117a、117b。如此，通過在晶體管150a 中由具有透光性的材料形成氧化物半導(dǎo)體層103a、柵電極、源電極及漏電極，可以使形成在 晶體管的部分透光，因此可以提高像素的開口率。 另外，按順序?qū)盈B具有透光性的導(dǎo)電層109a、具有遮光性的導(dǎo)電層llla而形成電 連接到晶體管150a的柵電極的柵極布線，按順序?qū)盈B具有透光性的導(dǎo)電層117a、具有遮光 性的導(dǎo)電層119a而形成電連接到晶體管150a的源電極或漏電極的源極布線。換言之，晶 體管150a的柵電極由構(gòu)成柵極布線的具有透光性的導(dǎo)電層109a的一部分形成，源電極或 漏電極由構(gòu)成源極布線的具有透光性的導(dǎo)電層117a的一部分形成。 通過按順序?qū)盈B具有透光性的導(dǎo)電層、具有遮光性的導(dǎo)電層而形成柵極布線及源 極布線，可以降低布線電阻，而可以降低耗電量。此外，柵極布線及源極布線使用具有遮光 性的導(dǎo)電層構(gòu)成，所以可以使像素之間遮光。換言之，借助于設(shè)在行方向上的柵極布線、以 及設(shè)在列方向上的源極布線，即使不使用黑底也可以對(duì)像素之間的空隙進(jìn)行遮光。
另外，在與柵極布線相同的1方向上配置電容布線。在像素區(qū)中，電容布線優(yōu)選由 具有透光性的導(dǎo)電層109b形成，但是也可以在重疊于源極布線的區(qū)域中按順序?qū)盈B具有 透光性的導(dǎo)電層109b、具有遮光性的導(dǎo)電層lllb。另外，在電容布線中形成有保持電容部 151a。保持電容部151a連接到晶體管150a的源電極或漏電極的任一方。保持電容部151a 將柵極絕緣膜104和絕緣膜112作為介電體并由用作電極的氧化物半導(dǎo)體層103b、導(dǎo)電層 109b和導(dǎo)電層117b構(gòu)成。 雖然在本實(shí)施方式中示出將電容布線的寬度和柵極布線的寬度形成為相同的例 子，但是也可以將電容布線的寬度和柵極布線的寬度形成為不同。優(yōu)選將電容布線的寬度 形成為大于柵極布線的寬度。通過擴(kuò)大電容布線的寬度，可以將保持電容部151a的面積變 大。 如此，通過由氧化物半導(dǎo)體層103b、具有透光性的導(dǎo)電層109b及導(dǎo)電層117b構(gòu) 成保持電容部151a，可以使形成在保持電容部151a的部分透光，而可以提高開口率。另 外，通過由具有透光性的導(dǎo)電層構(gòu)成保持電容部151a，可以不使開口率降低而使保持電容 部151a的尺寸增大，因此即使晶體管截止，也提高像素電極的電位保持特性，而提高顯示 質(zhì)量。另外，可以使饋通電位降低。 另外，將圖1A和1B所示的晶體管150a可以用于設(shè)置在以液晶顯示裝置或EL顯 示裝置為代表的發(fā)光顯示裝置的像素部中的像素晶體管。因此，在圖示的例子中，在絕緣膜 120中設(shè)置有接觸孔126，在絕緣膜120上設(shè)置有像素電極層(具有透光性的導(dǎo)電層122b)， 通過設(shè)置在絕緣膜120中的接觸孔126，像素電極層(具有透光性的導(dǎo)電層122b)和導(dǎo)電層 117b連接。 接著，使用圖2A至圖5F說明半導(dǎo)體裝置的制造工序的一例。 首先，在具有絕緣表面的襯底100上形成氧化物半導(dǎo)體膜101 (參照?qǐng)D2A和2B)。 例如，作為具有絕緣表面的襯底IOO，可以使用用于液晶顯示裝置等的透可見光的
玻璃襯底。上述玻璃襯底優(yōu)選為無堿玻璃襯底。作為無堿玻璃襯底，例如使用鋁硅酸鹽玻
璃、鋁硼硅酸鹽玻璃、鋇硼硅酸鹽玻璃等的玻璃材料。除此之外，作為具有絕緣表面的襯底
100還可以使用陶瓷襯底、石英襯底或藍(lán)寶石襯底等由絕緣體構(gòu)成的絕緣襯底、其表面使用
絕緣材料覆蓋的由硅等半導(dǎo)體材料構(gòu)成的半導(dǎo)體襯底、其表面使用絕緣材料覆蓋的由金屬或不銹鋼等導(dǎo)體構(gòu)成的導(dǎo)電襯底等。 也可以在具有絕緣表面的襯底100上設(shè)置作為基底膜的絕緣膜。絕緣膜具有防止 來自襯底100的堿金屬(Li、Cs、Na等)、堿土金屬(Ca、Mg等)或其他金屬元素等雜質(zhì)的擴(kuò) 散的功能。注意，將Na的濃度設(shè)定為5Xl(^7cm3以下，優(yōu)選設(shè)定為lXl(^/cm3以下。絕緣 膜可以由選自氮化硅膜、氧化硅膜、氮氧化硅膜、氧氮化硅膜、氧化鋁膜、氮化鋁膜、氧氮化 鋁膜、氮氧化鋁膜中的一種或多種的膜構(gòu)成的疊層結(jié)構(gòu)而形成。 氧化物半導(dǎo)體膜101可以由In-Ga-Zn-O類非單晶膜形成。例如，使用包含In、Ga 及Zn的氧化物半導(dǎo)體靶材(ln203 : Ga203 : Zn0 = 1 : 1 : 1)的濺射法形成氧化物半導(dǎo) 體膜101。作為濺射條件有如下將襯底100和靶材之間的距離設(shè)定為30mm至500mm，將壓 力設(shè)定為0. 1Pa至2. OPa、將直流(DC)電源設(shè)定為0. 25kW至5. OkW(當(dāng)使用直徑為8英寸 的靶材時(shí))、將氣氛設(shè)定為氬氣氛、氧氣氛或氬和氧氣氛的混合氣氛。注意，作為氧化物半導(dǎo) 體膜可以使用ZnO類非單晶膜。另外，氧化物半導(dǎo)體膜101的厚度為5nm至200nm左右即 可。 作為上述濺射法，可以使用作為濺射用電源使用高頻電源的RF濺射法、DC濺射 法、或以脈沖方法施加直流偏壓的脈沖DC濺射法等。RF濺射法主要用于絕緣膜的形成，而 DC濺射法主要用于金屬膜的形成。 注意，在形成絕緣膜的情況下，也可以在形成氧化物半導(dǎo)體膜101之前對(duì)絕緣膜 的表面進(jìn)行等離子體處理。通過進(jìn)行等離子體處理，可以去除附著于絕緣膜表面的塵屑。
通過使用脈沖直流(DC)電流源，可以減輕塵屑且膜厚度分布也變均勻，所以是優(yōu) 選的。另外，在進(jìn)行上述等離子體處理之后，通過不暴露于大氣地形成氧化物半導(dǎo)體膜101， 可以抑制在絕緣膜和氧化物半導(dǎo)體膜101的界面上附著塵屑或水分。 此外，還可以使用能夠設(shè)置多個(gè)材料不同的靶材的多元濺射裝置。多元濺射裝置 既可以在同一處理室中層疊形成不同膜，又可以在同一處理室中同時(shí)對(duì)多種材料進(jìn)行濺射 形成一個(gè)膜。再者，也可以采用在處理室內(nèi)具備磁場(chǎng)產(chǎn)生機(jī)構(gòu)的磁控管濺射裝置的方法 (磁控管濺射法)、利用使用微波并產(chǎn)生的等離子體的ECR濺射法等。另外，還可以采用在 成膜時(shí)使靶材物質(zhì)和濺射氣體成分起化學(xué)反應(yīng)而形成它們的化合物的反應(yīng)濺射法，以及在 成膜時(shí)對(duì)襯底也施加電壓的偏壓濺射法等。 接著，在氧化物半導(dǎo)體膜101上形成抗蝕劑掩模102a、102b，使用該抗蝕劑掩模 102a、102b選擇性地蝕刻氧化物半導(dǎo)體膜IOI，來形成島狀氧化物半導(dǎo)體層103a、103b(參 照?qǐng)D2C、2D)。在形成抗蝕劑掩模時(shí)采用旋涂法的情況下，為了提高抗蝕劑饃的均勻性，使 用大量的抗蝕劑材料和顯影液，不需要的材料的耗量多。尤其是襯底大型化時(shí)，在使用旋涂 法的成膜方法中，因?yàn)樵谛D(zhuǎn)大型襯底的機(jī)構(gòu)為大規(guī)模且材料液的浪費(fèi)及污水量多，所以 從大量生產(chǎn)的觀點(diǎn)來看，這是不利的。另外，當(dāng)對(duì)矩形的襯底進(jìn)行旋涂時(shí)，在涂布膜上容易 發(fā)生以旋轉(zhuǎn)軸為中心的圓形的不均勻。在此，采用噴墨法等液滴噴射法、絲網(wǎng)印刷法等選擇 性地形成抗蝕劑材料膜，并進(jìn)行暴露形成抗蝕劑掩模。通過選擇性地形成抗蝕劑材料膜，可 以使抗蝕劑材料的使用量縮減，而可以實(shí)現(xiàn)大幅度的成本降低，來對(duì)應(yīng)于1000mmX 1200mm、 1100mmX 1250mm、1150mmX 1300mm等的大面積襯底。 作為此時(shí)的蝕刻方法可以使用濕蝕刻或干蝕刻。在此，通過使用醋酸、硝酸和磷 酸的混合液的濕蝕刻，去除氧化物半導(dǎo)體膜101的不需要的部分形成島狀氧化物半導(dǎo)體層103a、103b。注意，在上述蝕刻之后去除抗蝕劑掩模102a、102b。另外，使用濕蝕刻的蝕刻劑 只要能夠蝕刻氧化物半導(dǎo)體膜101即可，不局限于上述蝕刻劑。在進(jìn)行干蝕刻的情況下，優(yōu) 選使用含有氯的氣體或?qū)新鹊臍怏w添加氧的氣體。通過使用含有氯和氧的氣體，可以 獲得用作基底膜的絕緣膜和氧化物半導(dǎo)體膜101的蝕刻選擇比，來可以充分地減少對(duì)于絕 緣膜的損傷。 另外，作為用于干蝕刻的蝕刻裝置，可以使用如下利用反應(yīng)性離子蝕刻法 (Reactive Ion Etching ;RIE法)的蝕亥機(jī)置；利用ECR(Elect皿Cyclot皿Reso薩ce ; 電子回旋加速器諧振)或ICP(Inductively CoupledPlasma ;感應(yīng)耦合等離子體)等的高 密度等離子體源的干蝕刻裝置。另外，作為與ICP蝕刻裝置相比在較大面積上容易獲得均 勻放電的干蝕刻裝置，有ECCP (Enhanced C即acitively Coupled Plasma :增大電容耦合等 離子體)模式的蝕刻裝置，在該蝕刻裝置中，使上部電極接地，將13. 56MHz的高頻電源連接 到下部電極，并將3. 2MHz的低頻電源連接到下部電極。當(dāng)采用該ECCP模式的蝕刻裝置時(shí)， 可以對(duì)應(yīng)作為襯底使用超過第10代的一邊為3m的尺寸的襯底的情況。
然后，優(yōu)選進(jìn)行20(TC至60(TC，代表為30(rC至50(rC的熱處理。在此，在氮?dú)夥?下以35(TC進(jìn)行一個(gè)小時(shí)的熱處理。通過該熱處理進(jìn)行構(gòu)成氧化物半導(dǎo)體層103a、103b 的In-Ga-Zn-O類氧化物半導(dǎo)體的原子級(jí)的重新排列。由于可以釋放阻礙氧化物半導(dǎo)體層 103a、103b中的載流子遷移的應(yīng)變，所以該熱處理(還包括光退火等)是重要的。注意，進(jìn) 行上述熱處理的時(shí)序只要在形成氧化物半導(dǎo)體層103a、103b之后，就沒有特別的限制。
接著，在島狀氧化物半導(dǎo)體層103a、 103b上形成柵極絕緣膜104之后，在柵極絕緣 膜104上形成導(dǎo)電膜105(參照?qǐng)D2E和2F)。 柵極絕緣膜104可以由氧化硅膜、氧氮化硅膜、氮化硅膜、氮氧化硅膜、氧化鋁膜、 氮化鋁膜、氧氮化鋁膜、氮氧化鋁膜、氧化鉭膜的單層或疊層形成。柵極絕緣膜104可以通 過濺射法等以50nm以上且250nm以下的厚度形成。例如，作為柵極絕緣膜104可以通過濺 射法以100nm的厚度形成氧化硅膜。另外，可以通過濺射法以100nm的厚度形成氧化鋁膜。 注意，柵極絕緣膜104優(yōu)選具有透光性。 通過由致密的膜形成柵極絕緣膜104，可以防止水分或氧從襯底100 —側(cè)進(jìn)入到 氧化物半導(dǎo)體層103a、103b。另外，也可以防止襯底IOO所包含的堿金屬(Li、Cs、Na等) 或堿土金屬(Ca、Mg等)或其他金屬元素等雜質(zhì)進(jìn)入到氧化物半導(dǎo)體層。注意，將Na的濃 度設(shè)定為5X1019/cm3以下，優(yōu)選設(shè)定為lX1018/cm3以下。因此，可以抑制使用氧化物半導(dǎo) 體的半導(dǎo)體裝置的半導(dǎo)體特性的變動(dòng)。另外，也可以提高半導(dǎo)體裝置的可靠性。
導(dǎo)電膜105可以使用氧化銦錫(Indium Tin Oxide ;ITO)、包含氧化硅的氧化銦錫 (ITSO)、有機(jī)銦、有機(jī)錫、氧化鋅(ZnO)、氮化鈦等。此外，也可以使用包含氧化鋅的氧化銦 鋅(Indium Zinc Oxide ;IZ0)、摻雜有鎵(Ga)的氧化鋅、氧化錫(Sn02)、包含氧化鴇的氧化 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等。通過使用濺 射法并使用這些材料，可以單層結(jié)構(gòu)或疊層結(jié)構(gòu)形成導(dǎo)電膜105。注意，在采用疊層結(jié)構(gòu)的 情況下，優(yōu)選所有多個(gè)膜的光透過率充分高。 接著，在導(dǎo)電膜105上形成抗蝕劑掩模107a、 107b，使用該抗蝕劑掩模107a、 107b 選擇性地蝕刻導(dǎo)電膜105，來形成導(dǎo)電層109a、109b(參照?qǐng)D2G和2H)。注意，在上述蝕刻 之后去除抗蝕劑掩模107a、107b。此時(shí)，為了提高之后形成的絕緣膜112的覆蓋率且防止斷開，優(yōu)選將柵電極的端部蝕刻為錐形。注意，柵電極包括柵極布線等、由上述導(dǎo)電膜形成的 電極或布線。 接著，在柵極絕緣膜104、導(dǎo)電層109a、109b上形成導(dǎo)電膜106(參照?qǐng)D3A和3B)。
導(dǎo)電膜106可以使用鋁(Al)、鎢(W)、鈦(Ti)、鉭(Ta)、鉬(Mo)、鎳(Ni)、鉬(Pt)、 銅(Cu)、金(Au)、銀(Ag)、錳(Mn)、釹(Nd)等金屬材料、以這些金屬材料為主要成分的合金 材料、或以這些金屬材料為成分的氮化物，以單層或疊層形成。優(yōu)選使用鋁等的低電阻導(dǎo)電 材料而形成。 在導(dǎo)電膜105(或?qū)щ妼?09a、109b)上形成導(dǎo)電膜106的情況下，有時(shí)使雙方的 膜起反應(yīng)。例如，在對(duì)導(dǎo)電膜105使用IT0，且對(duì)導(dǎo)電膜106使用鋁的情況下，有時(shí)起化學(xué)反 應(yīng)。因此，優(yōu)選在導(dǎo)電膜105和導(dǎo)電膜106之間夾住高熔點(diǎn)材料，以免起化學(xué)反應(yīng)。例如，高 熔點(diǎn)材料的例子，可以舉出鉬、鈦、鎢、鉭、鉻等。再者，在使用高熔點(diǎn)材料的膜上使用電導(dǎo)率 高的材料來將導(dǎo)電膜106作為疊層膜，這是優(yōu)選的。作為高電導(dǎo)率的材料，可以舉出鋁、銅、 銀等。例如，在以疊層結(jié)構(gòu)形成導(dǎo)電膜106的情況下，可以采用如下結(jié)構(gòu)第一層為鉬、第二 層為鋁、第三層為鉬的疊層；或第一層為鉬、第二層為含有微量釹的鋁、第三層為鉬的疊層。
接著，在導(dǎo)電膜106上形成抗蝕劑掩模IIO，使用該抗蝕劑掩模110蝕刻導(dǎo)電膜 106(參照?qǐng)D3C和3D)。上述蝕刻之后去除抗蝕劑掩模IIO。其結(jié)果，導(dǎo)電膜106留下形成 有抗蝕劑掩模110的部分而被去除，來使導(dǎo)電層109a露出。由此，導(dǎo)電層llla和導(dǎo)電層 109a分別具有的表面積不同。就是說，導(dǎo)電層109a所具有的表面積大于導(dǎo)電層llla所具 有的表面積。或者，導(dǎo)電層llla和導(dǎo)電層109a具有導(dǎo)電層llla和導(dǎo)電層109a重疊的區(qū) 域、導(dǎo)電層llla和導(dǎo)電層109a不重疊的區(qū)域。 至少在具有遮光性的導(dǎo)電層llla的區(qū)域中用作柵極布線，并且在具有透光性的 導(dǎo)電層109a的區(qū)域中用作柵電極。通過使用具有透光性的材料形成用作柵電極的導(dǎo)電層 109a，即使在形成有柵電極的部分也可以透光，來可以提高像素的開口率。另外，通過使用 具有遮光性的導(dǎo)電層形成用作柵極布線的導(dǎo)電層llla，可以降低布線電阻，且降低耗電量。 另外，柵極布線因?yàn)橛删哂姓诠庑缘膶?dǎo)電層構(gòu)成，所以可以對(duì)像素之間進(jìn)行遮光。另外，也 可以提高對(duì)比度。 注意，雖然說明在形成導(dǎo)電層109a、109b之后，形成具有遮光性的導(dǎo)電層llla的 工序，但是也可以將形成的順序反過來。就是說，在形成用作柵極布線并具有遮光性的導(dǎo)電 層llla之后，可以形成用作柵電極的具有透光性的導(dǎo)電層109a、109b(參照?qǐng)D8A和8C)。
另外，如圖3C和3D所示那樣，在與柵極布線相同的方向上配置有電容布線。在像 素區(qū)中，電容布線優(yōu)選由導(dǎo)電層109b形成，但是也可以在之后形成的與源極布線重疊的區(qū) 域中，按順序?qū)盈B具有透光性的導(dǎo)電層109b、具有遮光性的導(dǎo)電層lllb(參照?qǐng)D1A)。通過 采用這種結(jié)構(gòu)，可以降低電阻。 雖然在本實(shí)施方式中示出將電容布線的寬度和柵極布線的寬度形成為相同的例 子，但是也可以將電容布線的寬度和柵極布線的寬度形成為不同。優(yōu)選將電容布線的寬度 形成為大于柵極布線的寬度?？梢詫⒈３蛛娙莶?51a的表面積變大。
注意，在形成氧化物半導(dǎo)體層103a、103b之后，在形成柵極絕緣膜104之后，在形 成柵電極之后的任一中，也可以進(jìn)行提高氧化物半導(dǎo)體層103a、103b的一部分的區(qū)域或全 部的區(qū)域的電導(dǎo)率的處理。例如，作為提高電導(dǎo)率的處理，可以舉出氫化處理等。 過將包含氫的氮化硅設(shè)置在氧化物半導(dǎo)體層103b的上層，并且施加熱，來可以進(jìn)行氧化物半導(dǎo) 體層的氫化處理。或者，通過在氫氣氛中施加熱，來可以使氧化物半導(dǎo)體層氫化。另外，如 圖6所示那樣，通過在與氧化物半導(dǎo)體層103a的溝道形成區(qū)重疊的區(qū)域中形成溝道保護(hù)層 127，可以在氧化物半導(dǎo)體層103a中形成選擇性地提高電導(dǎo)率的區(qū)域。
溝道保護(hù)層127優(yōu)選由氧化硅形成。由此，可以抑制氫進(jìn)入到在氧化物半導(dǎo)體層 103a的溝道部中。注意，也可以在提高電導(dǎo)率的處理之后去除溝道保護(hù)層127。另外，溝道 保護(hù)層127也可以由抗蝕劑形成。在此情況下，優(yōu)選在氫化處理之后去除抗蝕劑。如此，通 過對(duì)氧化物半導(dǎo)體層103a、103b進(jìn)行提高電導(dǎo)率的處理，可以使晶體管的電流容易流過， 且降低電容元件的電極的電阻。 在圖6中，雖然示出將溝道保護(hù)層127設(shè)置為接觸于氧化物半導(dǎo)體層103a的例 子，但是也可以將溝道保護(hù)層127設(shè)置在柵極絕緣膜104上。另外，通過調(diào)整溝道保護(hù)層 127和用作柵電極的導(dǎo)電層109a的形狀，使溝道保護(hù)層127大于導(dǎo)電層109a，來可以形成 偏移區(qū)域。 接著，在覆蓋導(dǎo)電層109a、109b、柵極絕緣膜104地形成絕緣膜112作為層間絕緣 膜之后，在絕緣膜112中形成到達(dá)氧化物半導(dǎo)體層的接觸孔，來使氧化物半導(dǎo)體層的表面 的一部分露出(參照?qǐng)D3E和3F)。 絕緣膜112可以采用由如下材料構(gòu)成的單層結(jié)構(gòu)或疊層結(jié)構(gòu)的膜，該材料為氧 化硅、氮化硅、氧氮化硅、氮氧化硅等的具有氧或氮的絕緣膜、DLC(類金剛石碳)等包含碳 的膜、環(huán)氧、聚酰亞胺、聚酰胺、聚乙烯苯酚、苯并環(huán)丁烯、丙烯酸樹脂等的有機(jī)材料或者如 硅氧烷樹脂等硅氧烷材料。注意，絕緣膜112優(yōu)選具有透光性。
接著，在絕緣膜112上形成導(dǎo)電膜113(參照?qǐng)D3G和3H)。 優(yōu)選由與形成導(dǎo)電膜105的材料大致相同的材料形成導(dǎo)電膜113。大致相同的材 料是指主要成分的元素為相同的材料，從雜質(zhì)的觀點(diǎn)來看，有時(shí)包含的元素的種類、濃度等 不同。像這樣，通過使用大致相同的材料，具有如下優(yōu)點(diǎn)在利用濺射法、蒸鍍等形成導(dǎo)電膜 113的情況下，可以與導(dǎo)電膜105共同使用材料。通過可以共同使用材料，可以使用同一制 造裝置，這樣可以順利進(jìn)行制造工序，并可以提高產(chǎn)率，從而可以實(shí)現(xiàn)低成本化。
通過在導(dǎo)電膜113上形成抗蝕劑掩模115a、1156b，使用該抗蝕劑掩模115a、115b 選擇性地蝕刻導(dǎo)電膜113，來形成導(dǎo)電層117a、117b(參照?qǐng)D4A和4B)。注意，在上述蝕刻 之后去除抗蝕劑掩模115a、115b。 接著，在導(dǎo)電層117a、117b及絕緣膜112上形成導(dǎo)電膜114(參照?qǐng)D4C和4D)。
導(dǎo)電膜114可以使用鋁(Al)、鎢(W)、鈦(Ti)、鉭(Ta)、鉬(Mo)、鎳(Ni)、鉬(Pt)、 銅(Cu)、金(Au)、銀(Ag)、錳(Mn)、釹(Nd)等金屬材料、以這些金屬材料為主要成分的合金 材料、或以這些金屬材料為成分的氮化物，以單層或疊層形成。優(yōu)選使用鋁等的低電阻導(dǎo)電 材料而形成。 另外，導(dǎo)電膜114優(yōu)選由與形成導(dǎo)電膜106的材料不同的材料形成。另外，導(dǎo)電膜 114優(yōu)選由與導(dǎo)電膜106不同的疊層結(jié)構(gòu)形成。這是因?yàn)樵诤芏嗲闆r下，在半導(dǎo)體裝置的制 造工序中對(duì)導(dǎo)電膜114和導(dǎo)電膜106施加的溫度不同的緣故。 一般地，與導(dǎo)電膜114相比， 在很多情況下導(dǎo)電膜106處于高溫下。從而，與導(dǎo)電膜114相比，導(dǎo)電膜106優(yōu)選使用熔點(diǎn) 高的材料或采用疊層結(jié)構(gòu)?；蛘?，與導(dǎo)電膜114相比，導(dǎo)電膜106優(yōu)選使用不易發(fā)生小丘的材料或采用疊層結(jié)構(gòu)?；蛘撸?yàn)橛袝r(shí)導(dǎo)電膜114構(gòu)成供應(yīng)圖像信號(hào)的信號(hào)線，所以優(yōu)選采 用比導(dǎo)電膜106布線電阻更小的材料或采用疊層結(jié)構(gòu)。 與在導(dǎo)電膜105(或者導(dǎo)電層109a、109b)上形成導(dǎo)電膜106的情況同樣，在導(dǎo)電 膜113(或者導(dǎo)電層117a、117b)上形成導(dǎo)電膜114的情況下，有時(shí)使雙方的膜起反應(yīng)。因 此，在導(dǎo)電膜113上形成導(dǎo)電膜114的情況下，也優(yōu)選在導(dǎo)電膜113和導(dǎo)電膜114之間夾住 高熔點(diǎn)材料。例如，作為高熔點(diǎn)材料的例子，可以舉出鉬、鈦、鎢、鉭、鉻等。再者，在使用高 熔點(diǎn)材料的膜上使用高電導(dǎo)率的材料來以疊層膜形成導(dǎo)電膜114，這是優(yōu)選的。作為高電導(dǎo) 率的材料，可以舉出鋁、銅、銀等。 接著，在導(dǎo)電膜114上形成抗蝕劑掩模118，使用該抗蝕劑掩模118蝕刻導(dǎo)電膜 114(參照?qǐng)D4E和4F)。上述蝕刻之后去除抗蝕劑掩模118。其結(jié)果，導(dǎo)電膜114留下形成 有抗蝕劑掩模118的部分而被去除，來使導(dǎo)電層117a露出。由此，導(dǎo)電層119a和導(dǎo)電層 117a分別具有的表面積不同。就是說，導(dǎo)電層117a所具有的表面積大于導(dǎo)電層119a所具 有的表面積?；蛘?，導(dǎo)電層119a和導(dǎo)電層117a具有導(dǎo)電層119a和導(dǎo)電層117a重疊的區(qū) 域、導(dǎo)電層119a和導(dǎo)電層117a不重疊的區(qū)域。 至少在具有遮光性的導(dǎo)電層119a的區(qū)域中用作源極布線，并且在具有透光性的 導(dǎo)電層117a的區(qū)域中用作源電極或漏電極。通過使用具有透光性的導(dǎo)電層形成用作源電 極或漏電極的導(dǎo)電層117a、117b，即使在形成有源電極或漏電極的部分也可以透光，來可以 提高像素的開口率。另外，通過使用具有遮光性的導(dǎo)電層形成用作源極布線的導(dǎo)電層119a， 可以降低布線電阻，且降低耗電量。另外，源極布線因?yàn)橛删哂姓诠庑缘膶?dǎo)電層119a構(gòu)成， 所以可以對(duì)像素之間進(jìn)行遮光。換言之，借助于設(shè)在行方向上的柵極布線、以及設(shè)在列方向 上的源極布線，即使不使用黑底也可以對(duì)像素之間的空隙進(jìn)行遮光。 注意，雖然說明在形成導(dǎo)電層117a、117b之后，形成具有遮光性的導(dǎo)電層119a的 工序，但是也可以將形成的順序反過來。就是說，在形成用作源極布線的具有遮光性的導(dǎo)電 層119a之后，可以形成用作源電極或漏電極的具有透光性的導(dǎo)電層117a、117b(參照?qǐng)D8A 和8B)。 另夕卜，在圖4E和4F中，導(dǎo)電層117b用作保持電容部15la的電極。在電容布線中， 保持電容部151a將柵極絕緣膜104和絕緣膜112作為介電體并由用作電極的氧化物半導(dǎo) 體層103b、導(dǎo)電層109b和導(dǎo)電層117b構(gòu)成。通過采用這種結(jié)構(gòu)，可以降低電阻。
如此，通過由具有透光性的導(dǎo)電層構(gòu)成保持電容部151a，可以使形成在保持電容 部151a的部分透光，而可以提高開口率。另外，通過由具有透光性的材料構(gòu)成保持電容部 151a，也可以將保持電容部151a的尺寸增大，因此即使晶體管截止，也提高像素電極的電 位保持特性，而提高顯示質(zhì)量。另外，可以使饋通電位降低。 通過上述，可以制造晶體管150a、保持電容部151a。另外，將晶體管150a和保持 電容部151a作為具有透光性的元件。注意，在使用氧化物半導(dǎo)體層103b并將柵極絕緣膜 104作為介電體形成保持電容部的情況下，可以將由導(dǎo)電層109b形成的電容布線的電位高 于對(duì)置電極的電位(共同線的電位)。因此可以對(duì)氧化物半導(dǎo)體層103b感應(yīng)電荷而容易將 氧化物半導(dǎo)體層103b用作保持電容部的電極。另一方面，在不使用氧化物半導(dǎo)體層103b 形成保持電容部的情況下，或在通過氫化處理等對(duì)氧化物半導(dǎo)體層103b進(jìn)行提高電導(dǎo)率 的處理的情況下，也可以采用與對(duì)置電極(共同電極)相同的電位。由此，可以減少布線的數(shù)量。 接著，在形成絕緣膜120之后，在絕緣膜120上形成抗蝕劑掩模(未圖示)，使用該 抗蝕劑掩模對(duì)絕緣膜120進(jìn)行蝕刻，來在絕緣膜120中形成接觸孔(參照?qǐng)D5A和5B)。絕 緣膜120可以用作使形成有晶體管150a、保持電容部151a或布線等的表面平坦的絕緣膜。 因?yàn)榭梢詫⒕w管150a、保持電容部151a作為具有透光性的元件而形成，所以配置有它們 的區(qū)域也可以用作開口區(qū)。因此，緩和由于晶體管150a、保持電容部151a或布線等的凹凸， 來使形成有這些元件的上部平坦是有益的。 另外，絕緣膜120可以用作從雜質(zhì)等保護(hù)晶體管150a的絕緣膜。絕緣膜120可以 由如具有氮化硅的膜形成。具有氮化硅的膜阻擋雜質(zhì)的效果高，這是優(yōu)選的。另外，絕緣 膜120可以由具有有機(jī)材料的膜形成。作為有機(jī)材料的例子優(yōu)選使用丙烯酸樹脂、聚酰亞 胺、聚酰胺等。這些有機(jī)材料因?yàn)槭拱纪蛊教沟男Ч?，所以是?yōu)選的。因此，在作為絕緣 膜120采用具有氮化硅的膜和具有有機(jī)材料的膜的疊層結(jié)構(gòu)的情況下，優(yōu)選在下側(cè)配置具 有氮化硅的膜，在上側(cè)配置具有有機(jī)材料的膜。注意，在采用疊層結(jié)構(gòu)形成絕緣膜120的情 況下，優(yōu)選各個(gè)膜的透光性充分高。另外，也可以采用感光性材料.在此情況下，不需要對(duì) 絕緣膜120進(jìn)行蝕刻形成接觸孔。 另外，絕緣膜120可以具有用作濾色片的功能。通過在襯底IOO—側(cè)設(shè)置濾色片， 不需要在對(duì)置襯底一側(cè)設(shè)置濾色片，而不需要用于調(diào)整兩個(gè)襯底的位置的余地，因此可以 使面板的制造容易。注意，也可以不形成絕緣膜120。也可以在與源電極、源極布線相同的 層上設(shè)置有像素電極。 接著，在絕緣膜120及接觸孔上形成導(dǎo)電膜121(參照?qǐng)D5C和5D)。優(yōu)選由具有與 形成導(dǎo)電膜105和導(dǎo)電膜113的材料大致相同的材料形成導(dǎo)電膜121。像這樣，通過使用大 致相同的材料，具有如下優(yōu)點(diǎn)在利用濺射法、蒸鍍等形成導(dǎo)電膜121的情況下，可以與導(dǎo) 電膜105和導(dǎo)電膜113共同使用材料。通過可以共同使用材料，可以使用同一制造裝置，這 樣可以順利進(jìn)行制造工序，并可以提高產(chǎn)率，從而可以實(shí)現(xiàn)低成本化。 接著，在導(dǎo)電膜121上形成抗蝕劑掩模(未圖示)，使用該抗蝕劑掩模選擇性地蝕 刻導(dǎo)電膜121 ，來形成導(dǎo)電層122a、 122b (參照?qǐng)D5E和5F)。注意，在上述蝕刻之后去除抗 蝕劑掩模。 導(dǎo)電層122a、 122b可以用作像素電極?；蛘?，導(dǎo)電層122a、 122b通過接觸孔可以使 源極布線、源電極、柵極布線、柵電極、像素電極、電容布線、保持電容部的電極等互相連接。 因此，導(dǎo)電層122a、122b用作連接導(dǎo)體和導(dǎo)體的布線。 通過上述，可以制造半導(dǎo)體裝置。通過在本實(shí)施方式所示的制造方法中，可以形成 具有透光性的晶體管150a及具有透光性的保持電容部151a。由此，即使在像素內(nèi)配置晶體 管、保持電容部的情況下，也形成在晶體管、保持電容部的部分可以透光，因此提高開口率。 再者，由于連接晶體管和元件(例如別的晶體管)的布線可以使用低電阻率且電導(dǎo)率高的 材料形成，因此可以減少信號(hào)的波狀畸變，而可以減少由于布線電阻導(dǎo)致的電壓下降。
接著，使用圖7A至7C說明半導(dǎo)體裝置的其他一例。圖7A至7C所示的半導(dǎo)體裝 置的很多部分與圖1A和1B共同。因此，在下面省略重復(fù)的部分，而說明不同之點(diǎn)。另外， 圖7A是平面圖，圖7B是沿著圖7A中的線A-B截?cái)嗟慕孛鎴D，圖7C是沿著圖7A中的線C-D 截?cái)嗟慕孛鎴D。
雖然圖IA和IB中示出作為柵極布線及源極布線按順序?qū)盈B具有透光性的導(dǎo)電 層、具有遮光性的導(dǎo)電層的例子，但是也可以按順序?qū)盈B具有遮光性的導(dǎo)電層、具有透光性 的導(dǎo)電層(參照?qǐng)D7A至7C)。作為用作柵電極的具有透光性的導(dǎo)電層109a連接到用作柵 極布線的具有遮光性的導(dǎo)電層llla即可。與柵極布線同樣，用作源電極或漏電極的具有透 光性的導(dǎo)電層117a連接到用作源極布線的具有遮光性的導(dǎo)電層119a即可。
使用圖8A至8C說明半導(dǎo)體裝置的其他一例。圖8A至8C所示的半導(dǎo)體裝置的很 多部分與圖1A和1B共同。因此，在下面省略重復(fù)的部分，而說明不同之點(diǎn)。另外，圖8A是 平面圖，圖8B是沿著圖8A中的線A-B截?cái)嗟慕孛鎴D，圖8C是沿著圖8A中的線C-D截?cái)嗟?截面圖。 雖然圖1A和1B中示出作為柵極布線及源極布線按順序?qū)盈B的具有透光性的導(dǎo)電
層、具有遮光性的導(dǎo)電層的例子，但是也可以由具有遮光性的導(dǎo)電層形成柵極布線及源極
布線(參照?qǐng)D8A至8C)。作為用作柵電極的具有透光性的導(dǎo)電層109a連接到用作柵極布
線的具有遮光性的導(dǎo)電層llla即可。與柵極布線同樣，用作源電極或漏電極的具有透光性
的導(dǎo)電層117a連接到用作源極布線的具有遮光性的導(dǎo)電層119a即可。 另外，雖然在柵極布線上制造晶體管的情況下，晶體管的尺寸依賴于晶體管的柵
極布線的寬度，但是在本實(shí)施方式中可以在像素內(nèi)形成晶體管，所以可以將晶體管形成為
大。例如，如圖9所示那樣，可以制造其溝道寬度W或溝道長度L長于柵極布線寬度的晶體
管。通過將晶體管變大，可以充分地提高其電流能力，且縮短對(duì)于像素的信號(hào)寫入時(shí)間。而
且可以減少截止電流，而減少不均勻等。因此，可以提供高清晰的顯示裝置。 注意，像素結(jié)構(gòu)不局限于圖1A和1B。例如，如圖IOA和IOB所示那樣，也可以不設(shè)
置電容布線，而設(shè)置保持電容，其中像素電極和相鄰的像素的柵極布線隔著絕緣膜和柵極
絕緣膜彼此重疊。 使用圖11A至11C說明半導(dǎo)體裝置的其他一例。圖IIA至IIC所示的半導(dǎo)體裝置 的很多部分與圖1A和1B共同。因此，在下面省略重復(fù)的部分，而說明不同之點(diǎn)。另外，圖 IIA是平面圖，圖IIB是沿著圖IIA中的線A-B截?cái)嗟慕孛鎴D。 圖IIA和11B的與圖1A和1B不同之點(diǎn)是如下作為保持電容部151c的電極，不 使用氧化物半導(dǎo)體層，而使用構(gòu)成電容布線的具有透光性的導(dǎo)電層109c和用作源電極或 漏電極的導(dǎo)電層117c。因此，電容布線可以獲得與對(duì)置電極相同電位。另外，對(duì)保持電容部 151c不使用氧化物半導(dǎo)體層，所以電容值小，因此優(yōu)選將圖IIA和IIB所示的導(dǎo)電層109c 和導(dǎo)電層117c的表面積大于圖1A和1B所示的導(dǎo)電層109c和導(dǎo)電層117b。保持電容部 151c的尺寸優(yōu)選為像素間距的七成以上或八成以上。另外，在導(dǎo)電層117c上的導(dǎo)電層119b 上實(shí)現(xiàn)像素電極的接觸。下面，與圖1A和1B所示的結(jié)構(gòu)同樣，所以省略詳細(xì)說明。
通過采用這種結(jié)構(gòu)，可以將高光透過率的保持電容部151c形成為大。通過將保持 電容部151c形成為大，即使晶體管截止，也提高像素電極的電位保持特性，而提高顯示質(zhì) 量。另外，可以使饋通電位降低。另外，在將保持電容部151c形成為大的情況下，即使在形 成有保持電容部151c的部分，也可以透光，因此可以提高開口率且降低耗電量。另外，即使 像素電極的接觸孔的凹凸導(dǎo)致液晶的取向混亂，也由具有遮光性的導(dǎo)電層119b，可以防止 光泄露。 使用圖12說明半導(dǎo)體裝置的其他一例。圖12所示的半導(dǎo)體裝置的很多部分與圖1A和1B共同。因此，在下面省略重復(fù)的部分，而說明不同之點(diǎn)。另外，圖12是平面圖。
圖12示出EL顯示裝置的例子作為像素的結(jié)構(gòu)的一例。圖12所示的像素具有如 下由按順序?qū)盈B的導(dǎo)電層109a、導(dǎo)電層llla構(gòu)成的柵極布線；由按順序?qū)盈B的導(dǎo)電層 117a、導(dǎo)電層119a構(gòu)成的源極布線；開關(guān)晶體管150a ;驅(qū)動(dòng)晶體管150c ;保持電容部151d ; 由按順序?qū)盈B的導(dǎo)電層117e和導(dǎo)電層119c構(gòu)成的電源線。 與圖1B所示的晶體管150a同樣，圖12所示的晶體管150a在具有絕緣表面的襯 底上由如下構(gòu)成氧化物半導(dǎo)體層103a ;覆蓋氧化物半導(dǎo)體層103a的柵極絕緣膜；設(shè)置在 柵極絕緣膜上的用作柵電極的導(dǎo)電層109a ;覆蓋氧化物半導(dǎo)體層103a和導(dǎo)電層109a的絕 緣膜；設(shè)置在絕緣膜上的電連接到氧化物半導(dǎo)體層103a并用作源電極或漏電極的導(dǎo)電層 117a、117b。另外，驅(qū)動(dòng)晶體管150c包括具有絕緣表面的襯底上的氧化物半導(dǎo)體層103c ; 覆蓋氧化物半導(dǎo)體層103c的柵極絕緣膜；設(shè)置在柵極絕緣膜上的用作柵電極的導(dǎo)電層 109d ;覆蓋氧化物半導(dǎo)體層103c和導(dǎo)電層109d的絕緣膜112 ;設(shè)置在絕緣膜112上的電連 接到氧化物半導(dǎo)體層103c并用作源電極或漏電極的導(dǎo)電層117e、117f。保持電容部151d 將柵極絕緣膜和絕緣膜作為介電體并由用作電極的氧化物半導(dǎo)體層103d、導(dǎo)電層109b和 導(dǎo)電層117b構(gòu)成。 雖然圖12所示的半導(dǎo)體裝置示出具有開關(guān)晶體管150a、驅(qū)動(dòng)晶體管150c的兩個(gè) 晶體管的情況，但是也可以在一個(gè)像素中設(shè)置三個(gè)以上的晶體管。 如此，即使在一個(gè)像素中設(shè)置兩個(gè)以上的晶體管的情況下，也使形成有晶體管的 部分透光，因此可以提高開口率。 注意，在保護(hù)電路、柵極驅(qū)動(dòng)器或源極驅(qū)動(dòng)器等外圍驅(qū)動(dòng)電路部分中，不需要使晶
體管部分透光。因此，在像素部中使用具有透光性的材料形成晶體管或電容元件，也可以使
用具有遮光性的材料形成外圍驅(qū)動(dòng)電路部分中的晶體管。 本實(shí)施方式可以與其他實(shí)施方式適當(dāng)?shù)亟M合而使用。 實(shí)施方式2 在本實(shí)施方式中，使用圖13A至圖22B說明半導(dǎo)體裝置的制造工序的一例。注意， 本實(shí)施方式中的半導(dǎo)體裝置及其制造工序的很多部分與實(shí)施方式1共同。因此，在下面省 略重復(fù)的部分，而詳細(xì)地說明不同之點(diǎn)。 圖13A和13B示出本實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置。圖13A是平面圖，圖13B是沿著圖 13A中的線A-B截?cái)嗟慕孛鎴D。 圖13A和13B與圖1A和1B不同之點(diǎn)是如下在圖1A和1B中，形成用于晶體管 150a的氧化物半導(dǎo)體層103a和用于保持電容部151a的氧化物半導(dǎo)體層103b，但是在圖 13A和13B中，將晶體管250的氧化物半導(dǎo)體層和保持電容部251的氧化物半導(dǎo)體層形成為 一個(gè)島。 通過采用這種結(jié)構(gòu)，用來形成氧化物半導(dǎo)體層的設(shè)計(jì)更容易。另外，可以減少接觸 孔的數(shù)量，所以可以減少接觸電阻。另外，可以減少接觸不良。 接著，使用圖14A至圖19B說明半導(dǎo)體裝置的制造工序的一例。另外，在本實(shí)施方 式中，說明使用多級(jí)灰度掩模制造半導(dǎo)體裝置的情況。 首先，在具有絕緣表面的襯底200上形成氧化物半導(dǎo)體層203a、203b(參照?qǐng)D14A 和14B)。
至于襯底200的材料、氧化物半導(dǎo)體層203a、203b的材料及制造方法可以參照實(shí) 施方式1所示的襯底100、氧化物半導(dǎo)體層103a、103b。另外，也可以在具有絕緣表面的襯 底200上設(shè)置用作基底膜的絕緣膜。 接著，在氧化物半導(dǎo)體層203a、203b上形成柵極絕緣膜204、導(dǎo)電膜205、導(dǎo)電膜 206(參照?qǐng)D14C禾口 14D)。 至于柵極絕緣膜204、導(dǎo)電膜205、導(dǎo)電膜206的材料及制造方法可以參照實(shí)施方 式1所示的柵極絕緣膜104、導(dǎo)電膜105及導(dǎo)電膜106。 接著，在導(dǎo)電膜206上形成抗蝕劑掩模207a、207b。作為抗蝕劑掩模207a、207b， 通過使用多級(jí)灰度掩模，可以形成具有厚度不同的區(qū)域的抗蝕劑掩模。通過使用多極灰度 掩模，減少所使用的光掩模數(shù)量，而減少制造工序，所以是優(yōu)選的。在本實(shí)施方式中，可以在 形成導(dǎo)電膜205、206的圖案的工序和形成導(dǎo)電膜213、214的圖案的工序中使用多極灰度掩模。 多級(jí)灰度掩模是指可以多個(gè)階段的光量進(jìn)行曝光的掩模，代表性的可以曝光區(qū) 域、半曝光區(qū)域以及非曝光區(qū)域的三個(gè)階段進(jìn)行曝光。通過使用多級(jí)灰度掩模，可以一次的 曝光及顯影的工序形成具有多個(gè)(代表性的為兩種)厚度的抗蝕劑掩模。由此，通過使用 多級(jí)灰度掩模，可以減少光掩模數(shù)量。 圖19A1及圖19B1是示出代表性的多級(jí)灰度掩模的截面圖。圖19A1表示灰度掩 模403，圖19B1表示半色調(diào)掩模414。 圖19A1所示的灰度掩模403由在具有透光性的襯底400上使用遮光層形成的遮 光部401、以及根據(jù)遮光層的圖案設(shè)置的衍射光柵部402構(gòu)成。 衍射光柵部402通過具有以用于曝光的光的分辨極限以下的間隔設(shè)置的槽縫、點(diǎn) 或網(wǎng)眼等，來控制光透過率。此外，設(shè)置在衍射光柵部402的槽縫、點(diǎn)或網(wǎng)眼既可以為周期 性的，又可以為非周期性的。 作為具有透光性的襯底400可以使用石英等形成。構(gòu)成遮光部401及衍射光柵部 402的遮光層使用金屬膜形成即可，優(yōu)選使用鉻或氧化鉻等設(shè)置。 在對(duì)灰度掩模403照射用于曝光的光的情況下，如圖19A2所示，重疊于遮光部401 的區(qū)域的透光率為0%，不設(shè)置遮光部401或衍射光柵部402的區(qū)域的透光率為100%。此 外，根據(jù)衍射光柵的槽縫、點(diǎn)或網(wǎng)眼的間隔等衍射光柵部402的透光率可以被調(diào)整為大約 10%至70%的范圍內(nèi)。 圖19B1所示的半色調(diào)掩模414由在具有透光性的襯底411上使用半透光層形成 的半透光部412、以及使用遮光層形成的遮光部413構(gòu)成。 半透光部412可以使用MoSiN、 MoSi、 MoSiO、 MoSiON、 CrSi等的層形成。遮光部
413使用與灰度掩模的遮光層同樣的金屬膜形成即可，優(yōu)選使用鉻或氧化鉻等。 在對(duì)半色調(diào)掩模414照射用于曝光的光的情況下，如圖19B2所示，重疊于遮光部
413的區(qū)域的透光率為0% ，不設(shè)置遮光部413或半透光部412的區(qū)域的透光率為100% 。此
外，根據(jù)形成的材料的種類或形成的膜厚等半透光部412的透光率可以被調(diào)整為大約10%
至70%的范圍內(nèi)。 通過使用多級(jí)灰度掩模，可以形成三個(gè)曝光水平的掩模，該三個(gè)曝光水平為曝光 部分、中間曝光部分、以及未曝光部分，并且通過進(jìn)行一次的曝光及顯影工序，可以形成具有多個(gè)(典型為兩種)厚度區(qū)域的抗蝕劑掩模。由此，通過使用多級(jí)灰度掩模，可以減少光
掩模數(shù)量。 如圖14E和14F所示的半色調(diào)掩模由透光的襯底300上的半透過層301a、301b及 遮光層301c構(gòu)成。從而，在導(dǎo)電膜206上的后面成為保持電容部251的電極及柵電極的部 分將抗蝕劑掩模207a、207b形成得較薄，在后面成為柵極布線的部分將抗蝕劑掩模207a形 成得較厚(參照?qǐng)D14E和14F)。 使用抗蝕劑掩模207a、207b，對(duì)導(dǎo)電膜205、206的不需要的部分選擇性地進(jìn)行蝕 刻并去除，來形成導(dǎo)電層208a、209a、導(dǎo)電層208b、209b (參照?qǐng)D15A和15B)。
接著，對(duì)抗蝕劑掩模207a、207b進(jìn)行以氧等離子體的灰化。通過對(duì)抗蝕劑掩模 207a、207b進(jìn)行以氧等離子體的灰化，抗蝕劑掩模207b被去除而使導(dǎo)電層208b露出。另 外，抗蝕劑掩模207a縮小，其作為抗蝕劑掩模210留下(參照?qǐng)D15C和15D)。如此，通過使 用利用多級(jí)灰度掩模形成的抗蝕劑掩模，不再增加抗蝕劑掩模，因此可以使工序簡化。
接著，使用抗蝕劑掩模210對(duì)導(dǎo)電層208a、208b進(jìn)行蝕刻(參照?qǐng)D16A和16B)。 在上述蝕刻之后去除抗蝕劑掩模210。其結(jié)果，導(dǎo)電層208b被去除，而使導(dǎo)電層209b露出。 此外，以留下形成有抗蝕劑掩模210的部分的方式去除導(dǎo)電層208a，并且使導(dǎo)電層209a露 出。由此，導(dǎo)電層208a和導(dǎo)電層209a的各個(gè)層所具有的表面積大不一樣。換言之，導(dǎo)電層 209a所具有的表面積大于導(dǎo)電層208a所具有的表面積?；蛘撸瑢?dǎo)電層208a和導(dǎo)電層209a 具有導(dǎo)電層208a和導(dǎo)電層209a重疊的區(qū)域以及導(dǎo)電層208a和導(dǎo)電層209a不重疊的區(qū)域。
至少在具有遮光性的導(dǎo)電層211a的區(qū)域中用作柵極布線，并且在具有透光性的 導(dǎo)電層209a的區(qū)域中用作柵電極。通過使用具有透光性的材料形成用作柵電極的導(dǎo)電層 209a，可以提高像素的開口率。另外，通過按順序?qū)盈B具有透光性的導(dǎo)電層、具有遮光性的 導(dǎo)電層形成用作柵極布線的導(dǎo)電層209a和導(dǎo)電層211a，可以降低布線電阻，且降低耗電 量。另外，柵極布線因?yàn)橛删哂姓诠庑缘膶?dǎo)電層構(gòu)成，所以可以對(duì)像素之間進(jìn)行遮光。
另外，在與柵極布線相同的方向上配置有電容布線。在像素區(qū)中，電容布線優(yōu)選由 具有透光性的導(dǎo)電層209b形成，但是在重疊于后面形成的源極布線的區(qū)域中，也可以按順 序?qū)盈B具有透光性的導(dǎo)電層209b、具有遮光性的導(dǎo)電層211b。 如此，通過使用多級(jí)灰度掩模，可以以一個(gè)掩模形成具有透光性的區(qū)域(高光透 過率的區(qū)域)和具有遮光性的區(qū)域(低光透過率的區(qū)域)。因此可以不增加掩模數(shù)量地形 成具有透光性的區(qū)域(高光透過率的區(qū)域)和具有遮光性的區(qū)域(低光透過率的區(qū)域)。
接著，在覆蓋導(dǎo)電層209a、209b及柵極絕緣膜204地形成用作層間絕緣膜的絕緣 膜212之后，在絕緣膜212中形成到達(dá)氧化物半導(dǎo)體層的接觸孔，來使氧化物半導(dǎo)體層的表 面的一部分露出。至于絕緣膜212的材料及制造方法可以參照實(shí)施方式1所示的絕緣膜 112。 接著，在絕緣膜212上形成導(dǎo)電膜213、導(dǎo)電膜214 (參照?qǐng)D16C和16D)。至于導(dǎo)電 膜213、導(dǎo)電膜214的材料及制造方法可以參照實(shí)施方式1所示的導(dǎo)電膜113、導(dǎo)電膜114。
接著，使用半色調(diào)掩模在導(dǎo)電膜214上形成抗蝕劑掩模215a、215b(參照?qǐng)D17A和 17B)。半色調(diào)掩模由透光的襯底302上的半透過層303b及遮光層303a構(gòu)成。因此，在導(dǎo) 電膜214上，在后面成為源電極或漏電極的部分上形成較薄的抗蝕劑掩模215b，在后面成 為源極布線的部分上形成較厚的抗蝕劑掩模215a。
使用抗蝕劑掩模215a、215b，對(duì)導(dǎo)電膜213、214的不需要的部分選擇性地進(jìn)行蝕
刻并去除，來形成導(dǎo)電層216a、217a、導(dǎo)電層216b及217b(參照?qǐng)D17C和17D)。 接著，對(duì)抗蝕劑掩模215a、215b進(jìn)行以氧等離子體的灰化。通過對(duì)抗蝕劑掩模
215a、215b進(jìn)行以氧等離子體的灰化，抗蝕劑掩模215b被去除而使導(dǎo)電層217b露出。另
外，抗蝕劑掩模215a縮小，其作為抗蝕劑掩模218留下。如此，通過使用利用多級(jí)灰度掩模
形成的抗蝕劑掩模，不再增加抗蝕劑掩模，因此可以使工序簡化。 接著，使用抗蝕劑掩模218對(duì)導(dǎo)電層216a、216b進(jìn)行蝕刻(參照?qǐng)D18A和18B)。 其結(jié)果，導(dǎo)電層216b被去除，而使導(dǎo)電層217b露出。此外，以留下形成有抗蝕劑掩模218的 部分的方式去除導(dǎo)電層216a，來形成導(dǎo)電層219a。由此，導(dǎo)電層219a和導(dǎo)電層217a的各 個(gè)層所具有的表面積大不一樣。換言之，導(dǎo)電層217a所具有的表面積大于導(dǎo)電層219a所 具有的表面積。或者，導(dǎo)電層219a和導(dǎo)電層217a具有導(dǎo)電層219a和導(dǎo)電層217a重疊的 區(qū)域以及導(dǎo)電層219a和導(dǎo)電層217a不重疊的區(qū)域。注意，在上述蝕刻之后去除抗蝕劑掩 模218。 至少在具有遮光性的導(dǎo)電層219a的區(qū)域用作源極布線，并且在具有透光性的導(dǎo) 電層217a的區(qū)域中用作源電極極或漏電極。通過使用具有透光性的導(dǎo)電層形成用作源電 極極或漏電極的導(dǎo)電層217a、217b，可以提高像素的開口率。另外，通過按順序?qū)盈B具有遮 光性的導(dǎo)電層、具有遮光性的導(dǎo)電層形成用作源極布線的導(dǎo)電層217a和導(dǎo)電層219a，可以 降低布線電阻，且降低耗電量。另外，源極布線因?yàn)橛删哂姓诠庑缘膶?dǎo)電層219a構(gòu)成，所以 可以對(duì)像素之間進(jìn)行遮光。換言之，借助于設(shè)在行方向上的柵極布線、以及設(shè)在列方向上的 源極布線，即使不使用黑底也可以對(duì)像素之間的空隙進(jìn)行遮光。 另外，導(dǎo)電層217a用作保持電容部251的電極。在電容布線中，保持電容部251 將柵極絕緣膜204和絕緣膜212作為介電體并由用作電極的氧化物半導(dǎo)體層203a、導(dǎo)電層 209b和導(dǎo)電層217b構(gòu)成。 如此，通過由具有透光性的導(dǎo)電層構(gòu)成保持電容部251，可以使形成在保持電容部 251的部分透光，而可以提高開口率。另外，通過由具有透光性的材料構(gòu)成保持電容部251， 也可以將保持電容部251的尺寸增大，因此即使晶體管截止，也提高像素電極的電位保持 特性，而提高顯示質(zhì)量。另外，可以使饋通電位降低。 通過上述，可以制造晶體管250、保持電容部251。另外，將晶體管250和保持電容 部251作為具有透光性的元件。 接著，在形成絕緣膜220之后，在絕緣膜220上形成抗蝕劑掩模(未圖示)，使用該 抗蝕劑掩模對(duì)絕緣膜220進(jìn)行蝕刻，來在絕緣膜220中形成接觸孔。接著，在絕緣膜220及 接觸孔上形成導(dǎo)電膜221。至于絕緣膜220、導(dǎo)電膜221的材料及制造方法可以參照實(shí)施方 式1的絕緣膜120、導(dǎo)電膜121。注意，也可以不形成絕緣膜220。也可以在與源電極、源極 布線相同的層上設(shè)置有像素電極。 接著，在導(dǎo)電膜221上形成抗蝕劑掩模(未圖示)，使用該抗蝕劑掩模選擇性地蝕 刻導(dǎo)電膜221，來形成導(dǎo)電膜222a、222b(參照?qǐng)D18C和18D)。注意，在上述蝕刻之后去除 抗蝕劑掩模。 通過上述，可以制造半導(dǎo)體裝置。通過多級(jí)灰度掩模能夠形成三個(gè)曝光水平的掩 模，該三個(gè)曝光水平為曝光部分、中間曝光部分、以及未曝光部分，并且通過進(jìn)行一次的曝光及顯影工序，可以形成具有多個(gè)(典型為兩種)厚度區(qū)域的抗蝕劑掩模。由此，通過使 用多級(jí)灰度掩模，可以減少光掩模數(shù)量。另外，通過本實(shí)施方式所示的制造方法，可以形成 具有透光性的晶體管250及具有透光性的保持電容部251。因此，在像素中，連接晶體管和 元件(例如別的晶體管)的布線可以使用低電阻率且電導(dǎo)率高的材料形成，因此可以減少 信號(hào)的波狀畸變，而可以減少由于布線電阻導(dǎo)致的電壓下降。將晶體管250的半導(dǎo)體層和 保持電容部251的氧化物半導(dǎo)體層形成為一個(gè)島，因此用來形成氧化物半導(dǎo)體層的設(shè)計(jì)容 易。另外，因?yàn)榭梢詼p少接觸孔的數(shù)量，可以減少接觸電阻。另外，可以減少接觸不良。注 意，雖然在本實(shí)施方式中，說明形成柵極布線的工序和形成源極布線的工序的雙方工序中 使用多級(jí)灰度掩模的情況，但是也可以形成柵極布線的工序和形成源極布線的工序的任一 方中使用。 使用圖20A和20B說明半導(dǎo)體裝置的其他一例。圖20A和20B所示的半導(dǎo)體裝置 的很多部分與圖1A和1B共同。因此，在下面省略重復(fù)的部分，而說明不同之點(diǎn)。另外，圖 20A是平面圖，圖20B是沿著圖20A中的線A_B截?cái)嗟慕孛鎴D。 圖20A和20B的與圖1A和1B不同之點(diǎn)是如下在電容布線中，按順序?qū)盈B具有透 光性的導(dǎo)電層109b、具有遮光性的導(dǎo)電層lllc，并將具有遮光性的導(dǎo)電層lllc的面積大于 圖1A和1B所示的導(dǎo)電層lllb。另外，在電容布線的具有遮光性的導(dǎo)電層lllc上實(shí)現(xiàn)像素 電極和導(dǎo)電層117b的接觸。下面，與圖1A和1B所示的結(jié)構(gòu)同樣，所以省略詳細(xì)的說明。
通過采用這種結(jié)構(gòu)，可以使用其電阻率低且電導(dǎo)率高的材料形成電容布線，因此 可以減少信號(hào)的波狀畸變，而可以減少由于布線電阻導(dǎo)致的電壓下降。另外，即使由于像素 電極的接觸孔的凹凸導(dǎo)致液晶的取向混亂，也由電容布線的具有遮光性的導(dǎo)電層lllc，可 以防止光泄露。 注意，在保護(hù)電路、柵極驅(qū)動(dòng)器或源極驅(qū)動(dòng)器等外圍驅(qū)動(dòng)電路部分中，不需要使晶
體管部分透光。因此，在像素部中使用具有透光性的材料形成晶體管或電容元件，也可以使
用具有遮光性的材料形成外圍驅(qū)動(dòng)電路部分中的晶體管。 本實(shí)施方式可以與其他實(shí)施方式適當(dāng)?shù)亟M合而使用。 實(shí)施方式3 在本實(shí)施方式中，下面說明在顯示裝置中，在同一襯底上至少制造驅(qū)動(dòng)電路的一 部分和配置在像素部的薄膜晶體管的例子。 圖21A示出顯示裝置的一例的有源矩陣型液晶顯示裝置的框圖的一例。圖21A所 示的顯示裝置在襯底5300上包括具有多個(gè)具備顯示元件的像素的像素部5301 ;選擇各像 素的掃描線驅(qū)動(dòng)電路5302 ;以及控制對(duì)被選擇的像素的視頻信號(hào)的輸入的信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電 路5303。 圖21B所示的發(fā)光顯示裝置在襯底5400上包括具有多個(gè)具備顯示元件的像素的 像素部5401 ;選擇各像素的第一掃描線驅(qū)動(dòng)電路5402及第二掃描線驅(qū)動(dòng)電路5404 ;以及 控制對(duì)被選擇的像素的視頻信號(hào)的輸入的信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路5403。 在輸入到圖21B所示的發(fā)光顯示裝置的像素的視頻信號(hào)為數(shù)字方式的情況下，通 過切換晶體管的導(dǎo)通和截止，像素處于發(fā)光或非發(fā)光狀態(tài)。因此，可以采用面積灰度法或時(shí) 間灰度法進(jìn)行灰度顯示。面積灰度法是一種驅(qū)動(dòng)法，其中通過將一個(gè)像素分割為多個(gè)子像 素并根據(jù)視頻信號(hào)分別驅(qū)動(dòng)各子像素，來進(jìn)行灰度顯示。此外，時(shí)間灰度法是一種驅(qū)動(dòng)法，其中通過控制像素發(fā)光的期間，來進(jìn)行灰度顯示。 因?yàn)榘l(fā)光元件的響應(yīng)速度比液晶元件等高，所以與液晶元件相比適合于時(shí)間灰度 法。在采用時(shí)間灰度法進(jìn)行顯示的情況下，將一個(gè)幀期間分割為多個(gè)子幀期間。然后，根據(jù) 視頻信號(hào)，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(gè)幀期間 分割為多個(gè)子幀期間，可以利用視頻信號(hào)控制在一個(gè)幀期間中像素發(fā)光的期間的總長度， 并可以進(jìn)行灰度顯示。 注意，在圖21B所示的發(fā)光顯示裝置中示出一種例子，其中當(dāng)在一個(gè)像素中配置 兩個(gè)開關(guān)TFT時(shí)，使用第一掃描線驅(qū)動(dòng)電路5402生成輸入到一方的開關(guān)TFT的柵極布線的 第一掃描線的信號(hào)，而使用第二掃描線驅(qū)動(dòng)電路5404生成輸入到另一方的開關(guān)TFT的柵極 布線的第二掃描線的信號(hào)。但是，也可以使用一個(gè)掃描線驅(qū)動(dòng)電路生成輸入到第一掃描線 的信號(hào)和輸入到第二掃描線的信號(hào)。此外，例如根據(jù)一個(gè)像素所具有的開關(guān)TFT的數(shù)量，可 能會(huì)在各像素中設(shè)置多個(gè)用來控制開關(guān)元件的工作的掃描線。在此情況下，既可以使用一 個(gè)掃描線驅(qū)動(dòng)電路生成輸入到多個(gè)掃描線的所有信號(hào)，又可以使用多個(gè)掃描線驅(qū)動(dòng)電路生 成輸入到多個(gè)掃描線的所有信號(hào)。 根據(jù)實(shí)施方式1和實(shí)施方式2形成配置在液晶顯示裝置的像素部的薄膜晶體管。 此外，因?yàn)閷?shí)施方式1及實(shí)施方式2所示的薄膜晶體管是n溝道型TFT，所以在驅(qū)動(dòng)電路中 將可以由n溝道型TFT構(gòu)成的驅(qū)動(dòng)電路的一部分形成在與像素部的薄膜晶體管同一襯底 上。 此外，在發(fā)光顯示裝置中也可以將能夠由n溝道型TFT構(gòu)成的驅(qū)動(dòng)電路的一部分 形成在與像素部的薄膜晶體管同一襯底上。另外，也可以僅使用與實(shí)施方式l和實(shí)施方式 2所示的n溝道型TFT制造信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路及掃描線驅(qū)動(dòng)電路。 注意，在保護(hù)電路、柵極驅(qū)動(dòng)器及源極驅(qū)動(dòng)器等外圍驅(qū)動(dòng)電路部分中，不需要在晶 體管中透光。因此，也可以在像素部分中，在晶體管和電容元件中透光，并且在外圍驅(qū)動(dòng)電 路部分中，不使在晶體管中透光。 圖22A示出不使用多級(jí)灰度掩模地形成薄膜晶體管的情況，圖22B示出使用多級(jí) 灰度掩模地形成薄膜晶體管的情況。在不使用多級(jí)灰度掩模形成薄膜晶體管的情況下，可 以使用具有遮光性的導(dǎo)電層形成用作柵電極的導(dǎo)電層111a、用作源電極或漏電極的導(dǎo)電層 119a、119b(參照?qǐng)D22A)。在使用多級(jí)灰度掩模形成薄膜晶體管的情況下，可以層疊具有透 光性的導(dǎo)電層和具有遮光性的導(dǎo)電層分別形成柵電極、源電極或漏電極。
此外，上述驅(qū)動(dòng)電路除了液晶顯示裝置及發(fā)光顯示裝置以外還可以用于利用與開 關(guān)元件電連接的元件來驅(qū)動(dòng)電子墨水的電子紙。電子紙也稱為電泳顯示裝置(電泳顯示 器)，并具有如下優(yōu)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)與紙相同的易讀性、與其他的顯示裝置相比其耗電量小、可形 成為薄且輕的形狀。 本實(shí)施方式可以與其他實(shí)施方式所示的結(jié)構(gòu)適當(dāng)?shù)亟M合而使用。
實(shí)施方式4 接著，說明半導(dǎo)體裝置的一個(gè)方式的顯示裝置的結(jié)構(gòu)。在本實(shí)施方式中，作為顯示 裝置說明具有利用電致發(fā)光的發(fā)光元件的發(fā)光顯示裝置。對(duì)利用電致發(fā)光的發(fā)光元件根 據(jù)其發(fā)光材料是有機(jī)化合物還是無機(jī)化合物來進(jìn)行區(qū)別， 一般來說，前者被稱為有機(jī)EL元 件，而后者被稱為無機(jī)EL元件。
在有機(jī)EL元件中，通過對(duì)發(fā)光元件施加電壓，電子和空穴從一對(duì)電極分別注入到 包含發(fā)光有機(jī)化合物的層，以產(chǎn)生電流。然后，由于這些載流子(電子和空穴)的復(fù)合，發(fā) 光有機(jī)化合物形成激發(fā)態(tài)，并且當(dāng)該激發(fā)態(tài)恢復(fù)到基態(tài)時(shí)，得到發(fā)光。根據(jù)這種機(jī)制，該發(fā) 光元件稱為電流激勵(lì)型發(fā)光元件。 根據(jù)其元件的結(jié)構(gòu)，將無機(jī)EL元件分類為分散型無機(jī)EL元件和薄膜型無機(jī)EL元 件。分散型無機(jī)EL元件包括在粘合劑中分散有發(fā)光材料的粒子的發(fā)光層，且其發(fā)光機(jī)制是 利用施主能級(jí)和受主能級(jí)的施主_受主復(fù)合型發(fā)光。薄膜型無機(jī)EL元件具有利用電介質(zhì) 層夾住發(fā)光層再被電極夾住的結(jié)構(gòu)，并且其發(fā)光機(jī)制是利用金屬離子的內(nèi)殼電子躍遷的局 部型發(fā)光。注意，在此使用有機(jī)EL元件作為發(fā)光元件而進(jìn)行說明。 接著，說明可應(yīng)用數(shù)字時(shí)間灰度驅(qū)動(dòng)的像素的結(jié)構(gòu)及像素的工作。圖23是示出可 以應(yīng)用數(shù)字時(shí)間灰度驅(qū)動(dòng)的像素的結(jié)構(gòu)的一例的圖。在此，示出在一個(gè)像素中使用兩個(gè)將 氧化物半導(dǎo)體層(In-Ga-Zn-0類非單晶膜)用于溝道形成區(qū)域的n溝道型晶體管的例子。
像素6400包括開關(guān)晶體管6401、驅(qū)動(dòng)晶體管6402、發(fā)光元件6404以及電容元件 6403。在開關(guān)晶體管6401中，柵極連接于掃描線6406，第一電極(源電極及漏電極中的一 方)連接于信號(hào)線6405，第二電極(源電極及漏電極中的另一方)連接于驅(qū)動(dòng)晶體管6402 的柵極。在驅(qū)動(dòng)晶體管6402中，柵極通過電容元件6403連接于電源線6407，第一電極連接 于電源線6407，第二電極連接于發(fā)光元件6404的第一電極(像素電極)。發(fā)光元件6404 的第二電極相當(dāng)于共同電極6408。 此外，將發(fā)光元件6404的第二電極(共同電極6408)設(shè)置為低電源電位。另外， 低電源電位是指，以電源線6407所設(shè)定的高電源電位為基準(zhǔn)滿足低電源電位<高電源電 位的電位，作為低電源電位例如可以設(shè)定為GND、OV等。將該高電源電位與低電源電位的電 位差施加到發(fā)光元件6404，為了使發(fā)光元件6404產(chǎn)生電流以使發(fā)光元件6404發(fā)光，以高電 源電位與低電源電位的電位差為發(fā)光元件6404的正向閾值電壓以上的方式分別設(shè)定其電 位。 另外，還可以使用驅(qū)動(dòng)用晶體管6402的柵極電容代替電容元件6403而省略電容 元件6403。至于驅(qū)動(dòng)用晶體管6402的柵極電容，可以在溝道形成區(qū)與柵電極之間形成電容。 這里，在采用電壓輸入電壓驅(qū)動(dòng)方式的情況下，對(duì)驅(qū)動(dòng)用晶體管6402的柵極輸入 能夠使驅(qū)動(dòng)用晶體管6402充分成為導(dǎo)通或截止的兩個(gè)狀態(tài)的視頻信號(hào)。即，驅(qū)動(dòng)用晶體管 6402在線形區(qū)域進(jìn)行工作。由于驅(qū)動(dòng)用晶體管6402在線形區(qū)域進(jìn)行工作，將比電源線6407 的電壓高的電壓施加到驅(qū)動(dòng)用晶體管6402的柵極。另外，對(duì)信號(hào)線6405施加(電源線電 壓+驅(qū)動(dòng)用晶體管6402的Vth)以上的電壓。 另外，當(dāng)進(jìn)行模擬灰度級(jí)驅(qū)動(dòng)而代替數(shù)字時(shí)間灰度級(jí)驅(qū)動(dòng)時(shí)，通過使信號(hào)的輸入 不同，可以使用與圖23相同的像素結(jié)構(gòu)。 在進(jìn)行模擬灰度驅(qū)動(dòng)的情況下，對(duì)驅(qū)動(dòng)晶體管6402的柵極施加發(fā)光元件6404的 正向電壓+驅(qū)動(dòng)晶體管6402的Vth以上的電壓。發(fā)光元件6404的正向電壓是指在設(shè)定為 所希望的亮度時(shí)的電壓，至少包括正向閾值電壓。注意，通過輸入使驅(qū)動(dòng)晶體管6402在飽 和區(qū)中工作的視頻信號(hào)，可以在發(fā)光元件6404使電流流過。為了使驅(qū)動(dòng)晶體管6402在飽 和區(qū)中工作，而將電源線6407的電位設(shè)定為高于驅(qū)動(dòng)晶體管6402的柵極電位。通過將視頻信號(hào)設(shè)定為模擬方式，可以在發(fā)光元件6404中使根據(jù)視頻信號(hào)的電流流過來進(jìn)行模擬 灰度驅(qū)動(dòng)。 注意，圖23所示的像素結(jié)構(gòu)不局限于此。例如，還可以對(duì)圖23所示的像素追加開 關(guān)、電阻元件、電容元件、晶體管或邏輯電路等。 接著，參照?qǐng)D24A至24C說明發(fā)光元件的結(jié)構(gòu)。在此，以驅(qū)動(dòng)TFT是圖12所示的 晶體管150c的情況為例子來說明像素的截面結(jié)構(gòu)?？梢耘c實(shí)施方式1和實(shí)施方式2所示 的晶體管同樣制造用于圖24A、24B和24C的半導(dǎo)體裝置的驅(qū)動(dòng)TFT的TFT7001、7011 、7021， 并且這些TFT是包括In-Ga-Zn-O類非單晶膜作為半導(dǎo)體層的具有高電特性的薄膜晶體管。
發(fā)光元件的陽極及陰極中之至少一方是透明以取出發(fā)光，即可。而且，有如下結(jié)構(gòu) 的發(fā)光元件，即在襯底上形成薄膜晶體管及發(fā)光元件，并從與襯底相反的面發(fā)光的頂部發(fā) 射、從襯底一側(cè)發(fā)光的底部發(fā)射、以及從襯底一側(cè)及與襯底相反的面發(fā)光的雙面發(fā)射。圖23 所示的像素結(jié)構(gòu)可以應(yīng)用于任何發(fā)射結(jié)構(gòu)的發(fā)光元件。
參照?qǐng)D24A說明頂部發(fā)射結(jié)構(gòu)的發(fā)光元件。 在圖24A中示出當(dāng)驅(qū)動(dòng)TFT的TFT7001為圖12所示的晶體管150c并且從發(fā)光元 件7002發(fā)射的光穿過陽極7005 —側(cè)時(shí)的像素的截面圖。在圖24A中，發(fā)光元件7002的陰 極7003和驅(qū)動(dòng)TFT的TFT7001電連接，并且在陰極7003上按順序?qū)盈B有發(fā)光層7004、陽極 7005。至于陰極7003，只要是功函數(shù)低且反射光的導(dǎo)電膜，就可以使用各種材料。例如，優(yōu) 選采用Ca、Al、CaF、MgAg、AlLi等。而且，發(fā)光層7004可以由單層或多層的疊層構(gòu)成。在 發(fā)光層7004由多層構(gòu)成時(shí)，在陰極7003上按順序?qū)盈B電子注入層、電子傳輸層、發(fā)光層、空 穴傳輸層、空穴注入層。另外，不需要都設(shè)置所有這種層。使用透光性導(dǎo)電材料形成陽極 7005，例如也可以使用具有透光性的導(dǎo)電膜例如包含氧化鴇的氧化銦、包含氧化鴇的氧化 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ITO)、氧化銦 鋅、添加有氧化硅的氧化銦錫等。 由陰極7003及陽極7005夾有發(fā)光層7004的區(qū)域相當(dāng)于發(fā)光元件7002。在圖24A 所示的像素中，從發(fā)光元件7002發(fā)射的光如箭頭所示那樣發(fā)射到陽極7005 —側(cè)。
注意，當(dāng)在驅(qū)動(dòng)電路中，設(shè)置在氧化物半導(dǎo)體層上的柵電極使用與陰極7003相同 的材料形成時(shí)，可以使工序簡化，這是優(yōu)選的。 接著，參照?qǐng)D24B說明底部發(fā)射結(jié)構(gòu)的發(fā)光元件。在圖24B中，示出在驅(qū)動(dòng)TFT7011 是圖12所示的晶體管150c并且從發(fā)光元件7012發(fā)射的光發(fā)射到陰極7013 —側(cè)的情況下 的像素的截面圖。在圖24B中，在與驅(qū)動(dòng)TFT7011電連接的具有透光性的導(dǎo)電膜7017上形 成有發(fā)光元件7012的陰極7013，并且在陰極7013上按順序?qū)盈B有發(fā)光層7014、陽極7015。 另外，在陽極7015具有透光性的情況下，也可以覆蓋陽極上地形成有用來反射光或遮光的 屏蔽膜7016。與圖24A的情況同樣，至于陰極7013，只要是功函數(shù)低的導(dǎo)電材料，就可以使 用各種材料。但是，將其厚度設(shè)定為透光的程度(優(yōu)選為5nm至30nm左右)。例如，可以將 膜厚度為20nm的鋁膜用作陰極7013。而且，與圖24A同樣，發(fā)光層7014可以由單層或多層 的疊層構(gòu)成。陽極7015不需要透光，但是可以與圖24A同樣使用具有透光性的導(dǎo)電材料形 成。并且，雖然屏蔽膜7016例如可以使用反射光的金屬等，但是不局限于金屬膜。例如，也 可以使用添加有黑色的顏料的樹脂等。 由陰極7013及陽極7015夾有發(fā)光層7014的區(qū)域相當(dāng)于發(fā)光元件7012 。在圖24B所示的像素中，從發(fā)光元件7012發(fā)射的光如箭頭所示那樣發(fā)射到陰極7013 —側(cè)。 注意，當(dāng)在驅(qū)動(dòng)電路中，設(shè)置在氧化物半導(dǎo)體層上的柵電極使用與陰極7013相同
的材料形成時(shí)，可以使工序簡化，這是優(yōu)選的。 接著，參照?qǐng)D24C說明雙面發(fā)射結(jié)構(gòu)的發(fā)光元件。在圖24C中，在與驅(qū)動(dòng)TFT7021 電連接的具有透光性的導(dǎo)電膜7027上形成有發(fā)光元件7022的陰極7023，而在陰極7023上 按順序?qū)盈B有發(fā)光層7024、陽極7025。與圖24A的情況同樣地，作為陰極7023，只要是功函 數(shù)小的導(dǎo)電材料，就可以使用各種材料。但是，將其厚度設(shè)定為透光的程度。例如，可以將 膜厚度為20nm的Al用作陰極7023。而且，與圖24A同樣地，發(fā)光層7024可以由單層或多 個(gè)層的疊層構(gòu)成。陽極7025可以與圖24A同樣地使用具有透光性的導(dǎo)電材料形成。
陰極7023、發(fā)光層7024和陽極7025重疊的部分相當(dāng)于發(fā)光元件7022。在圖24C所 示的像素中，從發(fā)光元件7022發(fā)射的光如箭頭所示那樣發(fā)射到陽極7025 —側(cè)和陰極7023 一側(cè)雙方。 注意，當(dāng)在驅(qū)動(dòng)電路中，設(shè)置在氧化物半導(dǎo)體層上的柵電極使用與導(dǎo)電膜7027相 同的材料形成時(shí)，可以使工序簡化，這是優(yōu)選的。另外，在驅(qū)動(dòng)電路中，當(dāng)設(shè)置在氧化物半導(dǎo) 體層上的柵電極使用與導(dǎo)電膜7027及陰極7023同樣的材料并層疊時(shí)，可以使工序簡化，而 且通過層疊可以布線電阻下降，這是優(yōu)選的。 注意，雖然在此描述了有機(jī)EL元件作為發(fā)光元件，但是也可以設(shè)置無機(jī)EL元件作 為發(fā)光元件。 注意，雖然在本實(shí)施方式中示出了控制發(fā)光元件的驅(qū)動(dòng)的薄膜晶體管(驅(qū)動(dòng)TFT) 和發(fā)光元件電連接的例子，但是也可以采用在驅(qū)動(dòng)TFT和發(fā)光元件之間連接有電流控制 TFT的結(jié)構(gòu)。 注意，本實(shí)施方式所示的半導(dǎo)體裝置不局限于圖24A至24C所示的結(jié)構(gòu)而可以所 公開的技術(shù)思想進(jìn)行各種變形。 接著，參照?qǐng)D25A和25B說明相當(dāng)于半導(dǎo)體裝置的一個(gè)方式的發(fā)光顯示面板(也 稱為發(fā)光面板)的上面及截面。圖25A是一種面板的俯視圖，其中利用密封材料在第一襯 底與第二襯底之間密封可以形成在第一襯底上的薄膜晶體管及發(fā)光元件。圖25B相當(dāng)于沿 著圖25A的H-I的截面圖。 以圍繞設(shè)置在第一襯底4501上的像素部4502、信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路4503a、4503b及掃 描線驅(qū)動(dòng)電路4504a、4504b的方式設(shè)置有密封材料4505。此外，在像素部4502、信號(hào)線驅(qū) 動(dòng)電路4503a、4503b及掃描線驅(qū)動(dòng)電路4504a、4504b上設(shè)置有第二襯底4506。因此，像素 部4502、信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路4503a、4503b、以及掃描線驅(qū)動(dòng)電路4504a、4504b與填料4507 — 起由第一襯底4501、密封材料4505和第二襯底4506密封。像這樣，為了不暴露于空氣中， 優(yōu)選使用氣密性高且漏氣少的保護(hù)薄膜(貼合薄膜、紫外線固化樹脂薄膜等)及覆蓋材料 進(jìn)行封裝(密封)。 此外，設(shè)置在第一襯底4501上的像素部4502、信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路4503a、4503b及掃 描線驅(qū)動(dòng)電路4504a、4504b包括多個(gè)薄膜晶體管。在圖25B中，例示包括在像素部4502 中的薄膜晶體管4510和包括在信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路4503a中的薄膜晶體管4509。薄膜晶體管 4509、4510可以應(yīng)用包括用作半導(dǎo)體層的In-Ga-Zn-O類非單晶膜的可靠性高的實(shí)施方式1 至實(shí)施方式3所示的薄膜晶體管。在本實(shí)施方式中，薄膜晶體管4509、4510是n溝道型薄膜晶體管。 注意，在保護(hù)電路、柵極驅(qū)動(dòng)器及源極驅(qū)動(dòng)器等外圍驅(qū)動(dòng)電路部分中，不需要使晶 體管部分透光。因此，也可以使用具有透光性的材料形成像素部4502的晶體管和電容元 件，并且也可以使用具有遮光性的材料形成外圍驅(qū)動(dòng)電路部分的晶體管。
此夕卜，附圖標(biāo)記4511相當(dāng)于發(fā)光元件，發(fā)光元件4511所具有的作為像素電極的 第一電極層4517與薄膜晶體管4510的源電極層或漏電極層電連接。注意，雖然發(fā)光元件 4511的結(jié)構(gòu)是第一電極層4517、電場(chǎng)發(fā)光層4512、第二電極層4513的疊層結(jié)構(gòu)，但是不局 限于本實(shí)施方式所示的結(jié)構(gòu)。可以根據(jù)從發(fā)光元件4511發(fā)光的方向等適當(dāng)?shù)馗淖儼l(fā)光元 件4511的結(jié)構(gòu)。 使用有機(jī)樹脂膜、無機(jī)絕緣膜或有機(jī)聚硅氧烷形成分隔壁4520。特別優(yōu)選的是，使 用感光材料，在第一電極層4517上形成開口部，并將其開口部的側(cè)壁形成為具有連續(xù)的曲 率而成的傾斜面。 電場(chǎng)發(fā)光層4512既可以由單層構(gòu)成，又可以由多個(gè)層的疊層構(gòu)成。
也可以在第二電極層4513及分隔壁4520上形成保護(hù)膜，以防止氧、氫、水分、二氧 化碳等侵入到發(fā)光元件4511中。作為保護(hù)膜，可以形成氮化硅膜、氮氧化硅膜、DLC膜等。
另外，供給到信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路4503a、4503b、掃描線驅(qū)動(dòng)電路4504a、4504b、或像 素部4502的各種信號(hào)及電位是從FPC4518a、4518b供給的。 在本實(shí)施方式中，連接端子電極4515由與發(fā)光元件4511所具有的第一電極層 4517相同的導(dǎo)電膜形成，并且端子電極4516由與薄膜晶體管4509、4510所具有的源電極層 及漏電極層相同的導(dǎo)電膜形成。 連接端子電極4515通過各向異性導(dǎo)電膜4519與FPC4518a所具有的端子電連接。
位于從發(fā)光元件4511發(fā)光的方向上的第二襯底4506需要具有透光性。在此情況
下，使用如玻璃板、塑料板、聚酯薄膜或丙烯酸樹脂薄膜等的具有透光性的材料。
此外，作為填料4507，除了氮及氬等的惰性氣體之外，還可以使用紫外線固化樹脂 或熱固化樹脂。可以使用PVC(聚氯乙烯)、丙烯酸樹脂、聚酰亞胺、環(huán)氧樹脂、硅酮樹脂、 PVB(聚乙烯醇縮丁醛)、或EVA(乙烯-醋酸乙烯酯)。 另外，若有需要，也可以在發(fā)光元件的射出面上適當(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(A/4片、A/2片)、彩色濾光片等的光學(xué)薄膜。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)行抗眩光處理，該處理是利用表面的 凹凸來擴(kuò)散反射光并降低眩光的處理。 信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路4503a、4503b及掃描線驅(qū)動(dòng)電路4504a、4504b也可以作為在另行
準(zhǔn)備的單晶半導(dǎo)體襯底或絕緣襯底上由單晶半導(dǎo)體膜或多晶半導(dǎo)體膜形成的驅(qū)動(dòng)電路安
裝。此外，也可以另行僅形成信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路或其一部分、或者掃描線驅(qū)動(dòng)電路或其一部分
安裝。本實(shí)施方式不局限于圖25A和25B的結(jié)構(gòu)。 通過上述工序，可以制造成本降低的發(fā)光顯示裝置。 本實(shí)施方式可以與其他實(shí)施方式所示的結(jié)構(gòu)適當(dāng)?shù)亟M合而使用。 實(shí)施方式5 接著，說明半導(dǎo)體裝置的一個(gè)方式的顯示裝置的其他結(jié)構(gòu)。在本實(shí)施方式中，作為 顯示裝置說明具有液晶元件的液晶顯示裝置。
26
首先，使用圖26A1、26A2及26B說明液晶顯示裝置的一個(gè)方式的液晶顯示面板 (也稱為液晶面板)的上面及截面。圖26A1和26A2是一種面板的俯視圖，其中在第一襯 底4001和第二襯底4006之間使用密封材料4005密封薄膜晶體管4010、4011及液晶元件 4013，形成在第一襯底4001上的該薄膜晶體管4010、4011包括作為半導(dǎo)體層的實(shí)施方式1 至實(shí)施方式3所示的In-Ga-Zn-0類非單晶膜。圖26B相當(dāng)于沿著圖26A1和26A2的線M-N 的截面圖。 以圍繞設(shè)置在第一襯底4001上的像素部4002和掃描線驅(qū)動(dòng)電路4004的方式設(shè) 置有密封材料4005。此外，在像素部4002和掃描線驅(qū)動(dòng)電路4004上設(shè)置有第二襯底4006。 因此，像素部4002和掃描線驅(qū)動(dòng)電路4004與液晶層4008 —起由第一襯底4001、密封材料 4005和第二襯底4006密封。此外，在與第一襯底4001上的由密封材料4005圍繞的區(qū)域不 同的區(qū)域中安裝有信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路4003，該信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路4003使用單晶半導(dǎo)體膜或多 晶半導(dǎo)體膜形成在另行準(zhǔn)備的襯底上。 注意，對(duì)于另行形成的驅(qū)動(dòng)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26A1是通過COG方法安裝信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路4003的例 子，而圖26A2是通過TAB方法安裝信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路4003的例子。 此外，設(shè)置在第一襯底4001上的像素部4002和掃描線驅(qū)動(dòng)電路4004包括多個(gè)薄 膜晶體管。在圖26B中例示像素部4002所包括的薄膜晶體管4010和掃描線驅(qū)動(dòng)電路4004 所包括的薄膜晶體管4011。在薄膜晶體管4010、4011上設(shè)置有絕緣層4021。對(duì)薄膜晶體 管4010、4011可以應(yīng)用作為半導(dǎo)體層包括In-Ga-Zn-0類非單晶膜的實(shí)施方式1至實(shí)施方 式3所示的薄膜晶體管。 注意，在保護(hù)電路、柵極驅(qū)動(dòng)器及源極驅(qū)動(dòng)器等外圍驅(qū)動(dòng)電路部分中，不需要在晶 體管部分中透光。因此，也可以使用具有透光性的材料形成像素部4002的晶體管和電容元 件，并且也可以使用具有遮光性的材料形成外圍驅(qū)動(dòng)電路部分的晶體管。
此外，液晶元件4013所具有的像素電極4030與薄膜晶體管4010電連接。而且，液 晶元件4013的對(duì)置電極層4031形成在第二襯底4006上。像素電極4030、對(duì)置電極層4031 和液晶層4008重疊的部分相當(dāng)于液晶元件4013。注意，像素電極4030、對(duì)置電極層4031 分別設(shè)置有用作取向膜的絕緣層4032、4033，且隔著絕緣層4032、4033夾有液晶層4008。
在像素部4002中，格子狀的布線部分不透過光，但是除其之外可以透光，因此可 以提高開口率。而且，每個(gè)像素之間需要空隙，電場(chǎng)不施加到空隙部分中的液晶。因此，該 空隙部分優(yōu)選不透光。因此，將格子狀的布線部分用作黑底。 注意，作為第一襯底4001、第二襯底4006，可以使用玻璃、金屬(典型的是不銹 鋼)、陶瓷、塑料。作為塑料，可以使用FRP(Fiberglass-Reinforced Plastics ;玻璃纖維增 強(qiáng)塑料)板、PVF(聚氟乙烯)薄膜、聚酯薄膜或丙烯酸樹脂薄膜。此外，還可以使用具有將 鋁箔夾在PVF膜之間或聚酯膜之間的結(jié)構(gòu)的薄片。 此外，附圖標(biāo)記4035表示通過對(duì)絕緣膜選擇性地進(jìn)行蝕刻而得到的柱狀間隔件， 并且它是為控制像素電極4030和對(duì)置電極層4031之間的距離(單元間隙)而設(shè)置的。注 意，還可以使用球狀間隔件。另外，對(duì)置電極層4031與設(shè)置在與薄膜晶體管4010同一襯底 上的共同電位線電連接。使用共同連接部，可以通過配置在一對(duì)襯底之間的導(dǎo)電性粒子電 連接對(duì)置電極層4031和共同電位線。此外，將導(dǎo)電性粒子包含在密封材料4005中。
另外，還可以使用不使用取向膜的顯示藍(lán)相的液晶。藍(lán)相是液晶相的一種，是指當(dāng) 使膽甾相液晶的溫度上升時(shí)即將從膽甾相轉(zhuǎn)變到均質(zhì)相之前出現(xiàn)的相。由于藍(lán)相只出現(xiàn)在 較窄的溫度范圍內(nèi)，所以為了改善溫度范圍而將使用混合有5重量％以上的手性試劑的液 晶組成物而使用于液晶層4008。包含顯示藍(lán)相的液晶和手性試劑的液晶組成物的響應(yīng)速度 短，即為lOii s至lOOii s，并且由于其具有光學(xué)各向同性而不需要取向處理從而視角依賴 小。 另外，雖然本實(shí)施方式示出的液晶顯示裝置為透過型液晶顯示裝置的例子，但是
本發(fā)明的實(shí)施方式也可以應(yīng)用于反射型液晶顯示裝置或半透過型液晶顯示裝置。 另外，雖然在本實(shí)施方式所示的液晶顯示裝置中示出在襯底的外側(cè)(可見的一
側(cè))設(shè)置偏振片，并在內(nèi)側(cè)依次設(shè)置著色層、用于顯示元件的電極層的例子，但是也可以在
襯底的內(nèi)側(cè)設(shè)置偏振片。另外，偏振片和著色層的疊層結(jié)構(gòu)也不局限于本實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)，
只要根據(jù)偏振片和著色層的材料或制造工序條件適當(dāng)?shù)卦O(shè)定即可。另外，還可以設(shè)置用作
黑底的遮光膜。 另外，在本實(shí)施方式中，使用用作保護(hù)膜或平坦化絕緣膜的絕緣層4021覆蓋在實(shí) 施方式1至實(shí)施方式3中得到的薄膜晶體管，以降低薄膜晶體管的表面凹凸并提高薄膜晶 體管的可靠性。絕緣層4021可以由一層或兩層以上的疊層結(jié)構(gòu)形成。另外，因?yàn)楸Ｗo(hù)膜用 來防止懸浮在大氣中的有機(jī)物、金屬物、水蒸氣等的污染雜質(zhì)的侵入，所以優(yōu)選采用致密的 膜。利用濺射法并利用氧化硅膜、氮化硅膜、氧氮化硅膜、氮氧化硅膜、氧化鋁膜、氮化鋁膜、 氧氮化鋁膜或氮氧化鋁膜的單層或疊層而形成保護(hù)膜即可。雖然在本實(shí)施方式中示出利用 濺射法形成保護(hù)膜的例子，但是并不局限于此，而使用等離子體CVD法等各種方法形成保 護(hù)膜即可。 作為保護(hù)膜可以由疊層結(jié)構(gòu)的絕緣層形成。在形成疊層結(jié)構(gòu)的絕緣層的情況下， 作為保護(hù)膜的第一層利用如濺射法形成氧化硅膜。當(dāng)作為保護(hù)膜使用氧化硅膜時(shí)，對(duì)用作 源電極層及漏電極層的鋁膜的小丘防止有效。 另外，例如濺射法形成氮化硅膜作為保護(hù)膜的第二層。當(dāng)使用氮化硅膜作為保護(hù)
膜時(shí)，可以抑制鈉等的可動(dòng)離子侵入到半導(dǎo)體區(qū)域中而使TFT的電特性變化。 另外，也可以在形成保護(hù)膜之后進(jìn)行對(duì)半導(dǎo)體層的退火(30(TC至40(TC )。另外，
在形成保護(hù)膜之后形成背柵極。 另外，形成絕緣層4021作為平坦化絕緣膜。作為絕緣層4021，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(gè)由這些材料形成的絕緣膜，來形成絕緣 層4021。 另外，硅氧烷類樹脂相當(dāng)于以硅氧烷類材料為起始材料而形成的包含Si-O-Si鍵
的樹脂。作為硅氧烷類樹脂的取代基，除了氫之外，可以具有氟、烷基或芳基中的至少一種。
對(duì)絕緣層4021的形成方法沒有特別的限制，可以根據(jù)其材料利用濺射法、SOG法、
旋涂、浸漬、噴涂、液滴噴射法(噴墨法、絲網(wǎng)印刷、膠版印刷等)、刮片、輥涂機(jī)、幕涂機(jī)、刮 刀涂布機(jī)等。在使用材料液形成絕緣層4021的情況下，也可以在進(jìn)行焙燒的工序中同時(shí)進(jìn) 行對(duì)半導(dǎo)體層的退火(30(TC至40(TC)。通過兼作絕緣層4021的焙燒工序和對(duì)半導(dǎo)體層的退火，可以有效地制造半導(dǎo)體裝置。 作為像素電極4030、對(duì)置電極層4031，可以使用具有透光性的導(dǎo)電材料諸如包含 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ITO)、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)電組成物形成像素電 極4030、對(duì)置電極層4031。使用導(dǎo)電組成物形成的像素電極的薄層電阻優(yōu)選為10000 Q/口 以下，并且其波長為550nm時(shí)的透光率優(yōu)選為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O. 1Q 'cm以下。 作為導(dǎo)電高分子，可以使用所謂的Ji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，供給到另行形成的信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路4003、掃描線驅(qū)動(dòng)電路4004或像素部 4002的各種信號(hào)及電位是從FPC4018供給的。 在本實(shí)施方式中，連接端子電極4015由與液晶元件4013所具有的像素電極4030 相同的導(dǎo)電膜形成，并且端子電極4016由與薄膜晶體管4010、4011的源電極層及漏電極層 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FPC4018所具有的端子。
此外，雖然在圖26A1 、26A2中示出另行形成信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路4003并將它安裝在第 一襯底4001上的例子，但是本實(shí)施方式不局限于該結(jié)構(gòu)。既可以另行形成掃描線驅(qū)動(dòng)電路 而安裝，又可以另行僅形成信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路的一部分或掃描線驅(qū)動(dòng)電路的一部分而安裝。
圖27示出使用TFT襯底2600來構(gòu)成液晶顯示模塊作為半導(dǎo)體裝置的一例。
圖27是液晶顯示模塊的一例，利用密封材料2602固定TFT襯底2600和對(duì)置襯底 2601，并在其間設(shè)置包括TFT等的像素部2603、包括液晶層的顯示元件2604、著色層2605 來形成顯示區(qū)。在進(jìn)行彩色顯示時(shí)需要著色層2605，并且當(dāng)采用RGB方式時(shí)，對(duì)應(yīng)于各像素 設(shè)置有分別對(duì)應(yīng)于紅色、綠色、藍(lán)色的著色層。在TFT襯底2600和對(duì)置襯底2601的外側(cè)配 置有偏振片2606、偏振片2607、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，且其中組裝 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)下層疊。 作為液晶顯示模塊可以采用TN(扭曲向列；Twisted Nematic)模式、IPS(平 面內(nèi)轉(zhuǎn)換；In-Plane-Switching)模式、FFS(邊緣電場(chǎng)轉(zhuǎn)換；FringeField Switching) 模式、MVA(多疇垂直取向；Multi-domain VerticalAlig騰nt)模式、PVA(垂直取 向排歹廿；Patterned Vertical Alignment)模式、ASM(軸對(duì)稱排歹lj微胞；Axially Symmetric aligned Micro-cell)模式、OCB(光學(xué)補(bǔ)償雙折射；Optically Compensated Birefringence)模式、FLC(鐵電性液晶；Ferroelectric Liquid Crystal)模式、AFLC(反 鐵電性液晶；AntiFerroelectric Liquid Crystal)模式等。
通過上述工序可以制造降低制造成本的液晶顯示裝置。
本實(shí)施方式可以與其他實(shí)施方式所示的結(jié)構(gòu)適當(dāng)?shù)亟M合而使用。
實(shí)施方式6
接著，說明作為半導(dǎo)體裝置的一個(gè)方式的電子紙。電子紙實(shí)現(xiàn)與紙相同的易讀性， 與其他的顯示裝置相比其耗電量小、可形成為薄且輕的形狀。 在圖28中，作為半導(dǎo)體裝置的一個(gè)方式示出有源矩陣型電子紙。作為用于半導(dǎo)體 裝置的像素部的薄膜晶體管581，可以與上述實(shí)施方式所示的像素部的薄膜晶體管同樣地 制造，且包括用作半導(dǎo)體層的In-Ga-Zn-O類非單晶膜的薄膜晶體管。 圖28所示的電子紙是采用扭轉(zhuǎn)球顯示方式(twist ball type)的顯示裝置的例 子。扭轉(zhuǎn)球顯示方式是指一種方法，其中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)行顯示。 薄膜晶體管581是底柵結(jié)構(gòu)的薄膜晶體管，并且源電極層或漏電極層在形成于絕 緣層585中的開口中接觸于第一電極層587并與它電連接。在第一電極層587和第二電 極層588之間設(shè)置有球形粒子589，該球形粒子589具有黑色區(qū)590a、白色區(qū)590b，且其周 圍包括充滿了液體的空洞594，并且球形粒子589的周圍充滿有樹脂等的填料595(參照?qǐng)D 28)。 此外，還可以使用電泳顯示元件代替扭轉(zhuǎn)球。使用直徑為10 ii m至200 ii 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。在設(shè)置在第一電 極層和第二電極層之間的微囊中，當(dāng)由第一電極層和第二電極層施加電場(chǎng)時(shí)，白色微粒和 黑色微粒向相反方向移動(dòng)，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。電泳顯示元件具有比液晶元件高的反射率，因而不需要輔助光源。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，即使使電源供給源(例如電波發(fā)送源)遠(yuǎn)離電子紙，也能夠儲(chǔ)存顯 示過的圖像。 通過上述工序可以制造降低制造成本的電子紙。 本實(shí)施方式可以與其他實(shí)施方式所示的結(jié)構(gòu)適當(dāng)?shù)亟M合而使用。 實(shí)施方式7 根據(jù)所公開的發(fā)明的半導(dǎo)體裝置可以應(yīng)用于各種電子設(shè)備(也包括游戲機(jī))。作 為電子設(shè)備，可以舉出電視裝置(也稱為電視或電視接收機(jī))、用于計(jì)算機(jī)等的監(jiān)視器、數(shù) 字照相機(jī)、數(shù)字?jǐn)z像機(jī)、數(shù)碼相框、移動(dòng)電話機(jī)(也稱為移動(dòng)電話、移動(dòng)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)等大型游戲機(jī)等。 圖29A示出便攜式信息終端設(shè)備9200的一例。便攜式信息終端設(shè)備9200內(nèi) 置有計(jì)算機(jī)而可以進(jìn)行各種數(shù)據(jù)處理。作為這種便攜式信息終端設(shè)備9200，可以舉出 PDA (Personal Digital Assistance ;個(gè)人數(shù)字助理)。 便攜式信息終端設(shè)備9200由框體9201及框體9203的兩個(gè)框體構(gòu)成。框體9201 和框體9203由聯(lián)結(jié)部9207聯(lián)結(jié)為可折疊方式。框體9201嵌入有顯示部9202，框體9203 具備有鍵盤9205。當(dāng)然，便攜式信息終端設(shè)備9200的結(jié)構(gòu)不局限于如上所述的結(jié)構(gòu)，至少 具備具有背柵電極的薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)即可，可以采用適當(dāng)?shù)卦O(shè)置其它輔助設(shè)備的結(jié)構(gòu)。 通過在同一襯底上形成驅(qū)動(dòng)電路和像素部，降低制造成本，而可以實(shí)現(xiàn)具有高電特性的薄 膜晶體管的便攜式信息終端設(shè)備。 圖29B示出數(shù)字?jǐn)z像機(jī)9500的一例。數(shù)字?jǐn)z像機(jī)9500的框體9501嵌入有顯示部9503，另外設(shè)置有各種操作部。注意，數(shù)字?jǐn)z像機(jī)9500的結(jié)構(gòu)沒有特別的限制，至少具備 具有背柵電極的薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)即可，可以采用適當(dāng)?shù)卦O(shè)置另外輔助設(shè)備的結(jié)構(gòu)。通過 在同一襯底上形成驅(qū)動(dòng)電路和像素部，降低制造成本，而可以實(shí)現(xiàn)具有高電特性的薄膜晶 體管的數(shù)字?jǐn)z像機(jī)。 圖29C示出移動(dòng)電話機(jī)9100的一例。移動(dòng)電話機(jī)9100由框體9102及框體9101的 兩個(gè)框體構(gòu)成，并且它們由聯(lián)結(jié)部9103聯(lián)結(jié)為可折疊方式。框體9102嵌入有顯示部9104， 框體9101具備有操作鍵9106。注意，移動(dòng)電話機(jī)9100的結(jié)構(gòu)沒有特別的限制，至少具備具 有背柵電極的薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)即可，可以采用適當(dāng)?shù)卦O(shè)置其它輔助設(shè)備的結(jié)構(gòu)。通過在 同一襯底上形成驅(qū)動(dòng)電路和像素部，降低制造成本，而可以實(shí)現(xiàn)具有高電特性的薄膜晶體 管的移動(dòng)電話機(jī)。 圖29D示出能夠便攜的計(jì)算機(jī)9800的一例。計(jì)算機(jī)9800具備有自由開閉地聯(lián) 結(jié)的框體9801和框體9804?？蝮w9801嵌入有顯示部9802，框體9801具備有鍵盤9803。 當(dāng)然，計(jì)算機(jī)9800的結(jié)構(gòu)沒有特別的限制，至少具備具有背柵電極的薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)即 可，可以采用適當(dāng)?shù)卦O(shè)置其它輔助設(shè)備的結(jié)構(gòu)。通過在同一襯底上形成驅(qū)動(dòng)電路和像素部， 降低制造成本，而可以實(shí)現(xiàn)具有高電特性的薄膜晶體管的計(jì)算機(jī)。 圖30A示出電視裝置9600的一例。在電視裝置9600中，框體9601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)。 可以通過利用框體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。通過利用遙控操作機(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(duì)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)。
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)。可以通過利用接收 機(jī)接收一般的電視廣播。再者，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之間等)的信息 通信。 圖30B示出數(shù)碼相框9700的一例。例如，在數(shù)碼相框9700中，框體9701嵌入有 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)也可以嵌入到與顯示 部同一個(gè)面，但是通過將它設(shè)置在側(cè)面或背面上來提高設(shè)計(jì)性，所以是優(yōu)選的。例如，可以 對(duì)數(shù)碼相框的記錄媒體插入部插入儲(chǔ)存有由數(shù)碼相機(jī)拍攝的圖像數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器并提取圖 像數(shù)據(jù)，然后可以將所提取的圖像數(shù)據(jù)顯示于顯示部9703。 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31A示出與圖29C的移動(dòng)電話機(jī)不同的其他移動(dòng)電話機(jī)1000的一例。移動(dòng)電 話機(jī)1000除了安裝在框體1001的顯示部1002之外還具備操作按鈕1003、外部連接端口 1004、揚(yáng)聲器1005、麥克風(fēng)1006等。
圖31A所示的移動(dòng)電話機(jī)1000可以用手指等觸摸顯示部1002來輸入信息。此夕卜， 可以用手指等觸摸顯示部1002來進(jìn)行打電話或輸入電子郵件的操作。 顯示部1002的畫面主要有三個(gè)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(gè)模式混合的 顯示與輸入模式。 例如，在打電話或輸入電子郵件的情況下，將顯示部1002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1002的畫面的大多部分中顯示鍵盤或號(hào)碼按鈕。 此外，通過在移動(dòng)電話機(jī)1000的內(nèi)部設(shè)置具有陀螺儀和加速度傳感器等檢測(cè)傾 斜度的傳感器的檢測(cè)裝置，判斷移動(dòng)電話機(jī)1000的方向(移動(dòng)電話機(jī)1000處于垂直或水 平的狀態(tài)時(shí)變?yōu)樨Q向方式或橫向方式)，而可以對(duì)顯示部1002的畫面顯示進(jìn)行自動(dòng)切換。
通過觸摸顯示部1002或?qū)蝮w1001的操作按鈕1003進(jìn)行操作，切換畫面模式。 此外，還可以根據(jù)顯示在顯示部1002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(hào)為動(dòng)態(tài)圖像的數(shù)據(jù)時(shí)，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(hào)為文字?jǐn)?shù)據(jù)時(shí)，將畫面模式切換成輸入模式。 另外，當(dāng)在輸入模式中通過檢測(cè)出顯示部1002的光傳感器所檢測(cè)的信號(hào)得知在 一定期間中沒有顯示部1002的觸摸操作輸入時(shí)，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1002用作圖像傳感器。例如，通過用手掌或手指觸摸顯示部
1002，來拍攝掌紋、指紋等，而可以進(jìn)行個(gè)人識(shí)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(cè)用光源，也可以拍攝手指靜脈、手掌靜脈等。 圖31B也示出移動(dòng)電話機(jī)的一例。圖31B的移動(dòng)電話機(jī)包括在框體9411中具有
包括顯示部9412以及操作按鈕9413的顯示裝置9410 ;在框體9401中具有包括操作按鈕
9402、外部輸入端子9403、麥克風(fēng)9404、揚(yáng)聲器9405以及接電話時(shí)發(fā)光的發(fā)光部9406的通
信裝置9400，具有顯示功能的顯示裝置9410與具有電話功能的通信裝置9400可以向箭頭
的兩個(gè)方向裝卸。因此，可以將顯示裝置9410和通信裝置的9400的短軸彼此安裝或?qū)@
示裝置的9410和通信裝置9400的長軸彼此安裝。此外，當(dāng)只需要顯示功能時(shí)，從通信裝置
9400卸下顯示裝置9410，而可以單獨(dú)使用顯示裝置9410。通信裝置9400和顯示裝置9410
可以以無線通信或有線通信收發(fā)圖像或輸入信息，它們分別具有能夠充電的電池。 本申請(qǐng)基于2008年12月5日在日本專利局提交的日本專利申請(qǐng)序列號(hào)
2008-31146，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，其包括設(shè)置在具有絕緣表面的襯底上的氧化物半導(dǎo)體層；覆蓋所述氧化物半導(dǎo)體層的柵極絕緣膜；所述柵極絕緣膜上的具有柵電極并包括層疊的第一導(dǎo)電層、第二導(dǎo)電層的柵極布線；覆蓋所述氧化物半導(dǎo)體層和包括所述柵電極的所述柵極布線的絕緣膜；以及所述絕緣膜上的具有源電極并包括層疊的第三導(dǎo)電層、第四導(dǎo)電層的源極布線，該源極布線電連接到所述氧化物半導(dǎo)體層，其中所述柵電極使用所述第一導(dǎo)電層形成，所述柵極布線使用所述第一導(dǎo)電層和所述第二導(dǎo)電層形成，所述源電極使用所述第三導(dǎo)電層形成，并且所述源極布線使用所述第三導(dǎo)電層和所述第四導(dǎo)電層形成。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置， 其中所述第一導(dǎo)電層及所述第三導(dǎo)電層分別具有透光性。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置， 其中所述第二導(dǎo)電層及所述第四導(dǎo)電層分別具有遮光性。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體裝置， 其中所述第二導(dǎo)電層和所述第四導(dǎo)電層使用不同材料形成。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其中所述第二導(dǎo)電層使用包含選自鋁(Al)、鎢(W)、鈦(Ti)、鉭(Ta)、鉬(Mo)、鎳(Ni)、 鉑(Pt)、銅(Cu)、金(Au)、銀(Ag)、錳(Mn)、釹(Nd)中的一種或多種元素的金屬材料、合金、 或以這些金屬的氮化物形成。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其中所述第四導(dǎo)電層使用包含選自鋁(Al)、鎢(W)、鈦(Ti)、鉭(Ta)、鉬(Mo)、鎳(Ni)、 鉑(Pt)、銅(Cu)、金(Au)、銀(Ag)、錳(Mn)、釹(Nd)中的一種或多種元素的金屬材料、合金、 或以這些金屬的氮化物形成。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其中所述氧化物半導(dǎo)體層至少包含選自銦、鎵及鋅中的一種。
8. —種半導(dǎo)體裝置，其包括設(shè)置在具有絕緣表面的襯底上的氧化物半導(dǎo)體層； 覆蓋所述氧化物半導(dǎo)體層的柵極絕緣膜；所述柵極絕緣膜上的具有柵電極并包括層疊的第一導(dǎo)電層、第二導(dǎo)電層的柵極布線； 覆蓋所述氧化物半導(dǎo)體層和包括所述柵電極的所述柵極布線的絕緣膜； 所述絕緣膜上的具有源電極并包括層疊的第三導(dǎo)電層、第四導(dǎo)電層的源極布線，該源 極布線電連接到所述氧化物半導(dǎo)體層；以及 電容布線，其中所述柵電極使用所述第一導(dǎo)電層形成， 所述柵極布線使用所述第一導(dǎo)電層和所述第二導(dǎo)電層形成， 所述源電極使用所述第三導(dǎo)電層形成，所述源極布線使用所述第三導(dǎo)電層和所述第四導(dǎo)電層形成，并且所述電容布線使用第五導(dǎo)電層和第六導(dǎo)電層形成。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體裝置， 其中所述第一導(dǎo)電層及所述第三導(dǎo)電層分別具有透光性。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體裝置， 其中所述第二導(dǎo)電層及所述第四導(dǎo)電層分別具有遮光性。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體裝置， 其中所述第二導(dǎo)電層和所述第四導(dǎo)電層使用不同材料形成。
12. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體裝置，其中所述第二導(dǎo)電層使用包含選自鋁(Al)、鎢(W)、鈦(Ti)、鉭(Ta)、鉬(Mo)、鎳(Ni)、 鉑(Pt)、銅(Cu)、金(Au)、銀(Ag)、錳(Mn)、釹(Nd)中的一種或多種元素的金屬材料、合金、 或以這些金屬的氮化物形成。
13. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體裝置，其中所述第四導(dǎo)電層使用包含選自鋁(Al)、鎢(W)、鈦(Ti)、鉭(Ta)、鉬(Mo)、鎳(Ni)、 鉑(Pt)、銅(Cu)、金(Au)、銀(Ag)、錳(Mn)、釹(Nd)中的一種或多種元素的金屬材料、合金、 或以這些金屬的氮化物形成。
14. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體裝置， 其中所述氧化物半導(dǎo)體層至少包含選自銦、鎵及鋅中的一種。
15. —種半導(dǎo)體裝置，其包括設(shè)置在具有絕緣表面的襯底上的氧化物半導(dǎo)體層； 覆蓋所述氧化物半導(dǎo)體層的柵極絕緣膜；所述柵極絕緣膜上的具有柵電極并包括層疊的第一導(dǎo)電層、第二導(dǎo)電層的柵極布線； 覆蓋所述氧化物半導(dǎo)體層和包括所述柵電極的所述柵極布線的絕緣膜； 所述絕緣膜上的具有源電極并包括層疊的第三導(dǎo)電層、第四導(dǎo)電層的源極布線，該源 極布線電連接到所述氧化物半導(dǎo)體層； 電容布線；以及 保持電容部，其中所述柵電極使用所述第一導(dǎo)電層形成， 所述柵極布線使用所述第一導(dǎo)電層和所述第二導(dǎo)電層形成， 所述源電極使用所述第三導(dǎo)電層形成，所述源極布線使用所述第三導(dǎo)電層和所述第四導(dǎo)電層形成， 所述電容布線使用第五導(dǎo)電層和第六導(dǎo)電層形成，并且所述保持電容部使用所述氧化物半導(dǎo)體層、所述第三導(dǎo)電層、所述第五導(dǎo)電層、所 述柵極絕緣膜及所述絕緣膜形成。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的半導(dǎo)體裝置， 其中所述第一導(dǎo)電層及所述第三導(dǎo)電層分別具有透光性。
17. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的半導(dǎo)體裝置， 其中所述第二導(dǎo)電層及所述第四導(dǎo)電層分別具有遮光性。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的半導(dǎo)體裝置， 其中所述第二導(dǎo)電層和所述第四導(dǎo)電層使用不同材料形成。
19. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的半導(dǎo)體裝置，其中所述第二導(dǎo)電層使用包含選自鋁(Al)、鎢(W)、鈦(Ti)、鉭(Ta)、鉬(Mo)、鎳(Ni)、 鉑(Pt)、銅(Cu)、金(Au)、銀(Ag)、錳(Mn)、釹(Nd)中的一種或多種元素的金屬材料、合金、 或以這些金屬的氮化物形成。
20. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的半導(dǎo)體裝置，其中所述第四導(dǎo)電層使用包含選自鋁(Al)、鎢(W)、鈦(Ti)、鉭(Ta)、鉬(Mo)、鎳(Ni)、 鉑(Pt)、銅(Cu)、金(Au)、銀(Ag)、錳(Mn)、釹(Nd)中的一種或多種元素的金屬材料、合金、 或以這些金屬的氮化物形成。
21. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的半導(dǎo)體裝置，其中所述氧化物半導(dǎo)體層至少包含選自銦、鎵及鋅中的一種。
全文摘要
一種半導(dǎo)體裝置，包括設(shè)置在具有絕緣表面的襯底上的氧化物半導(dǎo)體層；覆蓋氧化物半導(dǎo)體層的柵極絕緣膜；在柵極絕緣膜上的按順序?qū)盈B的第一導(dǎo)電層、第二導(dǎo)電層；覆蓋氧化物半導(dǎo)體層、包括柵電極(所述第一導(dǎo)電層及所述第二導(dǎo)電層)的柵極布線的絕緣膜；以及在絕緣膜上的按順序?qū)盈B第三導(dǎo)電層、第四導(dǎo)電層的電連接到氧化物半導(dǎo)體層。所述柵電極使用第一導(dǎo)電層形成。所述柵極布線使用第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層形成。源電極使用第三導(dǎo)電層形成。源極布線使用第三導(dǎo)電層和第四導(dǎo)電層形成。
文檔編號(hào)H01L23/532GK101752390SQ200910253848
公開日2010年6月23日 申請(qǐng)日期2009年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月5日
發(fā)明者木村肇 申請(qǐng)人:株式會(huì)社半導(dǎo)體能源研究所