專利名稱：半導(dǎo)體器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及其中使用氧化物半導(dǎo)體的半導(dǎo)體器件及其制造方法。
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。使用非晶硅制造的薄膜晶體管具有低場效應(yīng)遷移率，但可以在更大的玻璃襯底之上形成。相比之下，使用晶體硅制造的薄膜晶體管具有高場效應(yīng)遷移率，但由于例如激光退火等結(jié)晶步驟，這樣的晶體管不是一直適合在更大的玻璃襯底之上形成。其中使用氧化物半導(dǎo)體的薄膜晶體管被制造并且應(yīng)用于電子器件或光學(xué)器件的技術(shù)吸引注意力。例如，專利文件1和專利文件2公開一項技術(shù)，通過該技術(shù)薄膜晶體管使用氧化鋅或^-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][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
這樣的氧化物半導(dǎo)體的半導(dǎo)體特性受該氧化物半導(dǎo)體中的氧空位濃度顯著影響。 因此，為了抑制氧化物半導(dǎo)體的半導(dǎo)體特性中的變化，抑制氧化物半導(dǎo)體的氧化還原反應(yīng)并且保持氧空位濃度是重要的。從而，濕氣和氧進入氧化物半導(dǎo)體的混合通過在該氧化物半導(dǎo)體之上提供主要包括硅的氧化膜或氮化膜來防止。然而，通過使用氧化硅膜或氮化硅膜，已經(jīng)難以滿意地防止?jié)駳夂脱趸旌线M入氧化物半導(dǎo)體。另外，如果氧化硅膜或氮化硅膜的厚度增加以便防止?jié)駳夂脱醯臐B入，容易引起裂縫。此外，存在當(dāng)例如堿金屬(Li、Cs、Na或其類似物)、堿土金屬(Ca、Mg或其類似物) 或另一個金屬元素以及濕氣和氧等雜質(zhì)擴散進入氧化物半導(dǎo)體時，氧化物半導(dǎo)體的半導(dǎo)體特性改變的問題。鑒于前面提到的問題，目的是防止例如濕氣和氧等雜質(zhì)混合進入氧化物半導(dǎo)體并且抑制其中使用氧化物半導(dǎo)體的半導(dǎo)體器件的半導(dǎo)體特性中的變化。另一個目的是提供具有高可靠性的半導(dǎo)體器件。公開的本發(fā)明的一個實施例是半導(dǎo)體器件，其包括提供在具有絕緣表面的襯底之上的柵電極層、提供在該柵電極層之上的柵極絕緣膜、提供在該柵極絕緣膜之上的源電極和漏電極、提供在該源電極和漏電極之上的第一氧化物半導(dǎo)體層，以及提供在該源電極與漏電極和該第一氧化物半導(dǎo)體層之間的源區(qū)和漏區(qū)。在該半導(dǎo)體器件中，阻擋膜提供與該第一氧化物半導(dǎo)體層接觸。公開的本發(fā)明的另一個實施例是半導(dǎo)體器件，其包括提供在具有絕緣表面的襯底之上的柵電極層、提供在該柵電極層之上的柵極絕緣膜、提供在該柵電極層之上且該柵極絕緣膜插入其之間的第一氧化物半導(dǎo)體層、互相分開地提供在該第一氧化物半導(dǎo)體層之上的源區(qū)和漏區(qū)，提供在該源區(qū)之上并且與其接觸的源電極以及提供在該漏區(qū)之上并且與其接觸的漏電極。在該半導(dǎo)體器件中，阻擋膜提供與該第一氧化物半導(dǎo)體層接觸。公開的本發(fā)明的另一個實施例是半導(dǎo)體器件，其包括提供在具有絕緣表面的襯底之上的柵電極層、提供在該柵電極層之上的柵極絕緣膜、提供在該柵極絕緣膜之上的第一氧化物半導(dǎo)體層、提供在與該第一氧化物半導(dǎo)體層的溝道形成區(qū)重疊的區(qū)域中的溝道保護層、提供在該第一氧化物半導(dǎo)體層之上的源電極和漏電極，以及在該第一氧化物半導(dǎo)體層和該源電極與漏電極之間的源區(qū)和漏區(qū)。在該半導(dǎo)體器件中，阻擋膜提供與該溝道保護層接觸。在前面提到的結(jié)構(gòu)中，阻擋膜包括氧化鋁膜、氮化鋁膜、氧氮化鋁膜和氮氧化鋁膜中的一個或多個。阻擋膜的厚度優(yōu)選地大于或等于Inm并且小于或等于200nm。另外，在前面提到的結(jié)構(gòu)中，基底絕緣膜可提供在具有絕緣表面的襯底之上。該基底絕緣膜包括氧化鋁膜、氮化鋁膜、氧氮化鋁膜和氮氧化鋁膜中的一個或多個。此外，在前面提到的結(jié)構(gòu)中，柵極絕緣膜包括氧化鋁膜、氮化鋁膜、氧氮化鋁膜和氮氧化鋁膜中的一個或多個。此外，在前面提到的結(jié)構(gòu)中，溝道保護層包括氧化鋁膜、氮化鋁膜、氧氮化鋁膜和氮氧化鋁膜中的一個或多個。溝道保護層的厚度大于Onm并且小于或等于5nm。在前面提到的結(jié)構(gòu)中，源區(qū)和漏區(qū)是具有比第一氧化物半導(dǎo)體層更高電導(dǎo)率的第二氧化物半導(dǎo)體層。可以在該說明書中使用的氧化物半導(dǎo)體的示例包括InM03(Zn0)m(m>0)。這里， “M”是從鎵(( )、鐵(Fe)Jf (Ni)、猛(Mn)和鈷(Co)選擇的金屬元素或多個金屬元素。例如，當(dāng)M是( 時，僅包括Ga，或除( 外還包括上文的金屬元素，例如M包括( 和Na、fei和狗，或類似的。此外，在上文的氧化物半導(dǎo)體中，可包括例如!^e或M等的過渡金屬元素或該過渡金屬的氧化物作為除被包括作為M的元素之外的雜質(zhì)元素。在該說明書中，在上文的氧化物半導(dǎo)體中，在一些情況下至少包括鎵作為M的氧化物半導(dǎo)體稱為h-Ga-Si-O基氧化物半導(dǎo)體，并且使用該材料的薄膜稱為^-Ga-S1-O基非單晶膜。注意在該說明書中術(shù)語“半導(dǎo)體器件”指一般來說可以通過利用半導(dǎo)體特性操作的器件，并且顯示器、電光器件、半導(dǎo)體電路和電子器件被包括在該半導(dǎo)體器件的類別中。根據(jù)本發(fā)明的實施例，具有對例如濕氣和氧等雜質(zhì)的高阻擋性質(zhì)的膜用于防止例如濕氣和氧等雜質(zhì)混合進入氧化物半導(dǎo)體，使得可以抑制其中使用氧化物半導(dǎo)體的半導(dǎo)體器件的半導(dǎo)體特性中的變化。此外，可以提高半導(dǎo)體器件的可靠性。


圖IA是根據(jù)實施例1的半導(dǎo)體器件的平面圖，并且圖IB是沿圖IA中的線A1-A2 獲取的剖視圖；圖2A至2E圖示根據(jù)實施例1的半導(dǎo)體器件的制造方法；圖3A至3C圖示根據(jù)實施例1的半導(dǎo)體器件的制造方法；圖4A至4C圖示根據(jù)實施例1的半導(dǎo)體器件的制造方法；
圖5A1和5A2與圖5B1和5B2圖示根據(jù)實施例1的半導(dǎo)體器件；圖6圖示根據(jù)實施例1的半導(dǎo)體器件；圖7A是根據(jù)實施例2的半導(dǎo)體器件的平面圖，并且圖7B是沿圖7A中的線A1-A2 獲取的剖視圖；圖8A至8C圖示根據(jù)實施例2的半導(dǎo)體器件的制造方法；圖9A和9B圖示根據(jù)實施例2的半導(dǎo)體器件的制造方法；圖IOA至IOC圖示根據(jù)實施例2的半導(dǎo)體器件的制造方法；圖IlA是根據(jù)實施例3的半導(dǎo)體器件的平面圖，并且圖IlB是沿圖IlA中的線 A1-A2獲取的剖視圖；圖12A至12D圖示根據(jù)實施例3的半導(dǎo)體器件的制造方法；圖13圖示根據(jù)實施例6的半導(dǎo)體器件；圖14A和14B是每個圖示半導(dǎo)體器件的框圖；圖15圖示信號線驅(qū)動電路的結(jié)構(gòu)；圖16是圖示信號線驅(qū)動電路的操作的時序圖；圖17是圖示信號線驅(qū)動電路的操作的時序圖；圖18圖示移位寄存器的結(jié)構(gòu)；圖19圖示在圖18中圖示的觸發(fā)器的連接結(jié)構(gòu)；圖20圖示在根據(jù)實施例7的半導(dǎo)體器件中的像素的等效電路；圖21A至21C每個圖示根據(jù)實施例7的半導(dǎo)體器件；圖22A1和22A2與圖22B圖示根據(jù)實施例5的半導(dǎo)體器件；圖23圖示根據(jù)實施例5的半導(dǎo)體器件；圖24A和MB圖示根據(jù)實施例7的半導(dǎo)體器件；圖25A和25B每個圖示電子紙的使用模式的示例；圖沈是電子紙閱讀器的示例的外視圖；圖27A是電視裝置的示例的外視圖并且圖27B是數(shù)字相框的示例的外視圖；圖28A和28B每個圖示游藝機的示例；以及圖29A和29B每個圖示移動電話的示例。
具體實施例方式實施例將參照附圖描述。注意本發(fā)明不限于下文實施例中的說明，并且本發(fā)明的實施方式和細節(jié)可以采用各種方式改變而不偏離它的精神對于本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員是明顯的。此外，根據(jù)不同實施例的結(jié)構(gòu)和方法可以用適當(dāng)?shù)慕M合實行。在下文描述的本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和方法中，相同的標號給予相同的部件或具有相似功能的部件，并且省略其重復(fù)說明。在該說明書中，“膜”意思是在整個表面之上形成并且沒有圖案化的東西。“層”意思是用抗蝕劑掩?；蚱漕愃莆飯D案化成期望形狀的東西?！澳ぁ焙汀皩印敝g的該區(qū)別是為了方便，并且在一些情況下使用它們而沒有任何區(qū)別。同樣關(guān)于堆疊層膜中的每層，在一些情況下使用“膜”和“層”而沒有任何區(qū)別。注意在本說明書中，例如“第一”、“第二”和“第三”等包括在術(shù)語中的數(shù)字為方便而給出以便辨別元件，不限制數(shù)目、設(shè)置和步驟的順序。
實施例1在該實施例中，半導(dǎo)體器件和其的制造方法參照圖IA和1B、圖2A至2E、圖3A至 3C、圖4A至4C、圖5A1、5A2、5B1和5B2與圖6描述。圖IA和IB圖示包括該實施例的薄膜晶體管的像素。圖IA是平面圖并且圖IB是沿圖IA中的線A1-A2獲取的剖視圖。在圖IA和IB中圖示的薄膜晶體管150是所謂的反向交錯薄膜晶體管。該薄膜晶體管150包括提供在襯底100之上的柵電極層101、覆蓋該柵電極層101的柵極絕緣膜102、 提供在該柵極絕緣膜102之上的氧化物半導(dǎo)體層107、提供在該氧化物半導(dǎo)體層107之上并且與其接觸并且互相分開的一對氧化物半導(dǎo)體層Illa和111b，以及分別與該對氧化物半導(dǎo)體層Illa和Illb接觸并且互相分開的一對導(dǎo)電層IlOa和110b。氧化物半導(dǎo)體層107使用h-Ga-ai-Ο基非單晶膜形成。另外，氧化物半導(dǎo)體層 Illa和Illb (其使用具有比氧化物半導(dǎo)體層107更高電導(dǎo)率的h-Ga-Si-O基非單晶膜形成)形成源區(qū)和漏區(qū)。此外，導(dǎo)電層IlOa和IlOb形成源電極層和漏電極層。起源電極和漏電極作用的導(dǎo)電層IlOa和IlOb (其互相分開形成)對應(yīng)于互相分開形成的氧化物半導(dǎo)體層Illa和111b。S卩，導(dǎo)電層IlOa提供在氧化物半導(dǎo)體層Illa之上，并且導(dǎo)電層IlOb 提供在氧化物半導(dǎo)體層Illb之上。此外，每層圖案化成期望的形狀。注意氧化物半導(dǎo)體層 Illa和Illb也稱為n+層。在圖IA和IB中圖示的薄膜晶體管150是其中凹陷部分被包括在氧化物半導(dǎo)體層 107中而它們置于形成源區(qū)和漏區(qū)的氧化物半導(dǎo)體層Illa和Illb之間的示例。這樣的薄膜晶體管也稱為溝道蝕刻型薄膜晶體管。在圖IB中，阻擋膜113提供在導(dǎo)電層IlOa和IlOb之上。另外，該阻擋膜113提供為與氧化物半導(dǎo)體層107的一部分接觸。該阻擋膜113提供成以便防止例如有機物質(zhì)和金屬；濕氣；氧；以及在氣氛中飄浮的類似物等雜質(zhì)進入，并且優(yōu)選地是致密膜。對例如濕氣和氧等雜質(zhì)的阻擋性質(zhì)通過使用致密膜的形成提高。該阻擋膜113可以使用氧化鋁膜、 氮化鋁膜、氧氮化鋁膜或氮氧化鋁膜形成為具有單層或堆疊層。該阻擋膜113的厚度優(yōu)選地大于或等于Inm并且小于或等于200nm。注意該阻擋膜113的性質(zhì)可以由X射線反射計 (XRR)、熱吸收能譜(TDS)、俄歇電子能譜(AES)或二次離子質(zhì)譜(SIMS)發(fā)現(xiàn)。當(dāng)具有對濕氣和氧的高阻擋性質(zhì)的膜在氧化物半導(dǎo)體層之上形成以覆蓋氧化物半導(dǎo)體層時，可以防止?jié)駳夂脱趸旌线M入氧化物半導(dǎo)體層。因此，可以抑制氧化物半導(dǎo)體層的氧化還原反應(yīng)和氧空位濃度中的變化。此外，可以防止例如有機物質(zhì)和金屬等包括在氣氛中或在基底材料中的雜質(zhì)混合進入氧化物半導(dǎo)體層。因此，可以抑制在其中使用氧化物半導(dǎo)體的半導(dǎo)體器件的半導(dǎo)體特性中的變化。此外，可以提高半導(dǎo)體器件的可靠性。在圖IB中，在其中基底絕緣膜提供在襯底100和柵電極層101之間的情況下，該基底絕緣膜還可以使用氧化鋁膜、氮化鋁膜、氧氮化鋁膜或氮氧化鋁膜或其類似物形成為具有單層或堆疊層。當(dāng)該基底絕緣膜使用致密膜形成時，可以防止?jié)駳夂脱鯊囊r底100側(cè)進入氧化物半導(dǎo)體層。另外，可以防止包括在襯底100中的雜質(zhì)(例如堿金屬(Li、Cs、Na 或其類似物)、堿土金屬(Ca、Mg或其類似物)或另一個金屬元素等)進入氧化物半導(dǎo)體層。 注意當(dāng)半導(dǎo)體器件完成時，Na以小于或等于5X1019/cm3或優(yōu)選地小于或等于1 X 1018/cm3 包括在氧化物半導(dǎo)體層107中。從而，可以抑制其中使用氧化物半導(dǎo)體的半導(dǎo)體器件的半
6導(dǎo)體特性中的變化。因此，可以提高半導(dǎo)體器件的可靠性。在圖IA中圖示的薄膜晶體管150可以應(yīng)用于提供在由液晶顯示器或電致發(fā)光 (EL)顯示器典型化的顯示器的像素部分中的像素晶體管。因此，在圖示的示例中，接觸孔 1 提供在阻擋膜113中，像素電極層(透明導(dǎo)電層114)提供在阻擋膜113之上，并且該像素電極層(透明導(dǎo)電層114)和導(dǎo)電層IlOb通過提供在阻擋膜113中的該接觸孔1 互相連接。如在圖IA中圖示的，薄膜晶體管150的源電極和漏電極中的一個具有U形(或旋轉(zhuǎn)的C形或馬蹄形)，并且環(huán)繞源電極和漏電極中的另一個。源電極和漏電極之間的距離保持幾乎恒定。薄膜晶體管150具有上文的形狀，由此薄膜晶體管150的溝道寬度可以增加并且從而電流量增加。此外，電特性中的變化可以減少。此外，可以抑制在制造工藝中由于掩模圖案的未對準引起的可靠性的降低。該實施例不限于該形狀，并且薄膜晶體管150的源電極和漏電極中的一個不是必須具有U形。接著，半導(dǎo)體器件的制造工藝的示例參照圖2A至2E描述。首先，柵電極層101在具有絕緣表面的襯底100之上形成，并且然后柵極絕緣膜 102在柵電極層101之上形成。其后，氧化物半導(dǎo)體膜103和氧化物半導(dǎo)體膜104形成為堆疊的(參見圖2A)。作為具有絕緣表面的襯底100，可以使用例如用于液晶顯示器或其類似物的具有透可見光性質(zhì)的玻璃襯底。前面提到的玻璃襯底優(yōu)選地是無堿玻璃襯底。作為無堿玻璃襯底的材料，例如，使用例如鋁硅玻璃、鋁硼硅玻璃或硼硅酸鋇玻璃等玻璃材料。另外，作為具有絕緣表面的襯底100，可以使用由例如陶瓷襯底、石英襯底或藍寶石襯底等絕緣體形成的絕緣襯底；用例如硅等半導(dǎo)體材料形成并且其的表面用絕緣材料覆蓋的半導(dǎo)體襯底；用例如金屬或不銹鋼等導(dǎo)體形成并且其的表面用絕緣材料覆蓋的導(dǎo)電襯底；或其類似物。注意如在圖2A中圖示的，將成為基底膜的絕緣膜130可提供在具有絕緣表面的襯底100之上。該絕緣膜130具有防止雜質(zhì)從襯底100擴散的功能，例如堿金屬(Li、Cs、Na 或其類似物)、堿土金屬(Ca、Mg或其類似物)或另一個金屬元素等。注意當(dāng)半導(dǎo)體器件完成時，Na以小于或等于5X 1019/cm3或優(yōu)選地小于或等于1 X IO1Vcm3包括在氧化物半導(dǎo)體層107中。該絕緣膜130可以形成為具有從氮化硅膜、氧化硅膜、氮氧化硅膜、氧氮化硅膜、 氧化鋁膜、氮化鋁膜、氧氮化鋁膜和氮氧化鋁膜選擇的一個或多個膜的堆疊結(jié)構(gòu)。在導(dǎo)電膜在襯底100之上形成后，該導(dǎo)電膜使用通過光刻方法形成的抗蝕劑掩模選擇性蝕刻，由此可以形成柵電極層101。在該情況下，為了改進與稍后形成的柵極絕緣膜 102的覆蓋并且防止斷開，柵電極層101的邊緣部分優(yōu)選地被蝕刻以便具有錐形。注意柵電極層101包括電極和布線，其使用該導(dǎo)電膜形成，例如柵極布線等。柵電極層101可以使用例如鋁、銅、鉬、鈦、鉻、鉭或鎢等金屬材料；包括這些材料中的任何材料作為主要成分的合金材料；包括這些材料中的任何材料作為主要成分的氮化物形成為具有單層或堆疊層。柵電極層101可取地使用例如鋁等低電阻導(dǎo)電材料形成。注意在其中鋁用于布線和電極的情況下，因為單獨使用鋁帶來例如低耐熱性和易于被腐蝕等劣勢，鋁優(yōu)選地與耐熱導(dǎo)電材料結(jié)合使用。作為耐熱導(dǎo)電材料，可以使用從鈦、鉭、鎢、鉬和鉻選擇的元素、或包括這些元素中的任何元素的合金、包括這些元素的組合的合金膜或包括這些元素中的任何元素的氮化物。用這樣的耐熱導(dǎo)電材料和鋁(或銅)形成的膜被堆疊，使得可以形成布線和電極。柵極絕緣膜102可以使用氧化硅膜、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、氮氧化鋁膜或氧化鉭膜形成為具有單層或堆疊層。柵極絕緣膜 102可以通過濺射法或其類似方法形成到大于或等于50nm并且小于或等于250nm的厚度。 例如，作為柵極絕緣膜102，具有IOOnm厚度的氧化硅膜可以通過濺射法形成。備選地，具有 IOOnm厚度的氧化鋁膜可以通過濺射法形成。當(dāng)絕緣膜130或柵極絕緣膜102使用致密膜形成時，可以防止?jié)駳夂脱鯊囊r底100 側(cè)進入氧化物半導(dǎo)體層。另外，可以防止包括在襯底100中的雜質(zhì)(例如堿金屬(Li、Cs、 Na或其類似物)、堿土金屬(Ca、Mg或其類似物)或另一個金屬元素等)進入氧化物半導(dǎo)體層。注意當(dāng)半導(dǎo)體器件完成時，Na以小于或等于5X 1019/cm3或優(yōu)選地小于或等于IXlO18/ cm3包括在氧化物半導(dǎo)體層107中。從而，可以抑制其中使用氧化物半導(dǎo)體的半導(dǎo)體器件的半導(dǎo)體特性中的變化。因此，可以提高半導(dǎo)體器件的可靠性。在氧化物半導(dǎo)體膜103在柵極絕緣膜102之上形成之前，柵極絕緣膜102的表面可經(jīng)受等離子體處理。通過等離子體處理，可以去除附著到柵極絕緣膜102的表面的灰塵。等離子體處理可以采用例如氬(Ar)氣等惰性氣體引入真空腔并且偏壓施加到處理對象(這里，在襯底100之上形成的柵極絕緣膜10 以便產(chǎn)生等離子體狀態(tài)這樣的方式執(zhí)行。在其中Ar氣引入腔的情況下，電子和Ar的陽離子在等離子體中存在并且Ar的陽離子在陰極方向上加速(朝襯底100側(cè))。該加速的Ar陽離子與在襯底100之上形成的柵極絕緣膜102的表面碰撞，由此柵極絕緣膜102的表面通過濺射被蝕刻從而被重整。在一些情況下，上文描述的這樣的等離子體處理還稱為“反向濺射”。在該實施例中，在等離子體處理中偏壓施加于襯底100側(cè)。備選地，等離子體處理可執(zhí)行而不施加偏壓，只要柵極絕緣膜 102的表面可以被重整即可。代替氬氣，氦氣可用作在等離子體處理中使用的氣體。備選地，可采用添加氧、氫、 氮或其類似物的氬氣氛。進一步備選地，可采用添加ci2、CF4或其類似物的氬氣氛。氧化物半導(dǎo)體膜103可以使用h-Ga-Si-O基非單晶膜形成。例如，氧化物半導(dǎo)體膜103使用包括Irufei和Si (In2O3 Ga2O3 ZnO = 1 1 1)的氧化物半導(dǎo)體靶通過濺射法形成。對于濺射可采用下列條件，例如襯底100和靶之間的距離是30mm至500mm ；壓強是0. IPa至2. OPa ；DC電源是0. 25kff至5. Okff (當(dāng)使用具有直徑8英寸的尺寸的靶時)； 并且氣氛是氬氣氛、氧氣氛或氬和氧的混合氣氛。優(yōu)選地使用脈沖DC電源，因為灰塵可以被減少并且厚度可以均勻化。另外，執(zhí)行上文的等離子體處理，并且然后氧化物半導(dǎo)體膜103被形成而沒有暴露于氣氛，使得可以防止灰塵和濕氣附著到柵極絕緣膜102和氧化物半導(dǎo)體膜103之間的界面。氧化物半導(dǎo)體膜103的厚度可以是大約5nm至200nm。作為上文的濺射法，可以采用其中高頻電源用作濺射電源的RF濺射法、DC濺射法、其中直流偏置(direct current bias)采用脈沖施加的脈沖DC濺射法或類似方法。RF 濺射法主要在形成絕緣膜的情況下使用，并且DC濺射法主要在形成金屬膜的情況下使用。備選地，可使用其中多個靶用互相不同的材料形成的多靶濺射設(shè)備。在多靶濺射設(shè)備中，不同膜的堆疊可以在一個腔中形成，或一個膜可以在一個腔中同時使用多種材料通過濺射形成。備選地，可采用使用其中磁場產(chǎn)生系統(tǒng)提供在腔內(nèi)的磁控濺射設(shè)備的方法 (磁控濺射法)、其中使用通過使用微波產(chǎn)生的等離子體的ECR濺射法或類似方法。進一步備選地，可采用其中靶物質(zhì)和濺射氣體成分在膜形成時互相化學(xué)反應(yīng)以形成其的化合物的反應(yīng)濺射法、其中電壓在膜形成時也施加到襯底的偏置濺射法或類似方法。接著，具有比氧化物半導(dǎo)體膜103更高電導(dǎo)率的氧化物半導(dǎo)體膜104在氧化物半導(dǎo)體膜103之上形成。氧化物半導(dǎo)體膜104可以使用h-Ga-Si-O基非單晶膜形成。例如， 氧化物半導(dǎo)體膜104可以使用包括Irufei和Si (In2O3 Ga2O3 ZnO = 1 1 1)的氧化物半導(dǎo)體靶通過濺射法在氧化物半導(dǎo)體膜103之上形成。另外，氧化物半導(dǎo)體膜104可以使用用于形成氧化物半導(dǎo)體膜103的靶 (In2O3 Ga2O3 ZnO = 1 1 1)形成。至于濺射條件，例如，溫度可以是20°C至100°C， 壓強可以是0. 1 至2.0Pa，功率是250W至3kW(在8英寸Φ的情況下)。另外，氬氣以 40sccm的流率引入。通過視情況控制靶的成分的比例或其他濺射形成條件，可以控制晶粒的存在或不存在、密度等。晶粒的直徑可以是大約Inm至lOnm。氧化物半導(dǎo)體膜104的厚度可是大約2nm至20nm。不用說，當(dāng)晶粒包括在膜中時，晶粒的尺寸不超過膜的厚度。這里，氧化物半導(dǎo)體膜103的形成條件不同于氧化物半導(dǎo)體膜104的那些是優(yōu)選的。例如，使在氧化物半導(dǎo)體膜103的形成條件中的氧氣與氬氣的流率比大于在氧化物半導(dǎo)體膜104的形成條件中的氧氣與氬氣的流率比。具體地，對于氧化物半導(dǎo)體膜104的形成條件，采用稀有氣體(氬、氦或其類似物)氣氛、或包括10%或更少的氧氣和90%或更多的稀有氣體的氣氛。對于氧化物半導(dǎo)體膜103的形成條件，采用氧氣氛或其中氧氣與稀有氣體的流率比是1或更多的氣氛。氧化物半導(dǎo)體膜104可接連形成使得氧化物半導(dǎo)體膜103 不暴露于氣氛。注意氧化物半導(dǎo)體膜103和氧化物半導(dǎo)體膜104可使用不同材料形成。接著，抗蝕劑掩模106在氧化物半導(dǎo)體膜104之上形成，并且氧化物半導(dǎo)體膜103 和氧化物半導(dǎo)體膜104使用該抗蝕劑掩模106選擇性蝕刻，使得形成島形氧化物半導(dǎo)體層 107和島形氧化物半導(dǎo)體層108 (參見圖2B)。這時濕法蝕刻或干法蝕刻可以被用作蝕刻法。這里，島形氧化物半導(dǎo)體層107和島形氧化物半導(dǎo)體層108通過使用醋酸、硝酸和磷酸的混合溶液通過濕法蝕刻去除氧化物半導(dǎo)體膜103和氧化物半導(dǎo)體膜104的不必要部分而形成。注意在上文的蝕刻后，去除抗蝕劑掩模106。另外，用于濕法蝕刻的蝕刻劑不限于上文的溶液，只要氧化物半導(dǎo)體膜103 和氧化物半導(dǎo)體膜104可以使用該蝕刻劑蝕刻即可。當(dāng)執(zhí)行干法蝕刻時，優(yōu)選使用包括氯的氣體或添加氧的包括氯的氣體。這是因為通過使用包括氯和氧的氣體，可以容易獲得氧化物半導(dǎo)體膜103(以及氧化物半導(dǎo)體膜104)相對于柵極絕緣膜102的蝕刻選擇性，并且可以足夠減小對柵極絕緣膜102的損傷。在該實施例中，描述其中堆疊氧化物半導(dǎo)體層107和具有比氧化物半導(dǎo)體層107 更高電導(dǎo)率的氧化物半導(dǎo)體層108的示例。備選地，氧化物半導(dǎo)體層107的單層可以單獨形成。接著，導(dǎo)電膜在島形氧化物半導(dǎo)體層107之上形成。該導(dǎo)電膜可以使用由包括從鋁、銅、鈦、鉭、鎢、鉬、鎳、錳、鉻、釹和鈧選擇的元素的金屬；包括上文的元素中的任何元素的合金；包括上文的元素中的任何元素的氮化物；或其類似物形成的材料通過濺射法、真空蒸發(fā)法或類似方法形成。注意在其中熱處理(例如，以大約200°C至600°C的熱處理)在該導(dǎo)電膜形成后執(zhí)行的情況下，該導(dǎo)電膜優(yōu)選地具有給定的耐熱性。例如，導(dǎo)電膜可以形成為具有鈦膜的單層結(jié)構(gòu)。備選地，導(dǎo)電膜可形成為具有堆疊層結(jié)構(gòu)。例如，導(dǎo)電膜可以形成為具有鋁膜和鈦膜的堆疊層結(jié)構(gòu)。進一步備選地，可采用鈦膜、包括釹的鋁(Al-Nd)膜和鈦膜的三層結(jié)構(gòu)。進一步備選地，導(dǎo)電膜可形成為具有包括硅的鋁膜的單層結(jié)構(gòu)。接著，抗蝕劑掩模109a和109b在導(dǎo)電膜之上形成，并且然后導(dǎo)電膜被選擇性蝕刻以形成導(dǎo)電層IlOa和110b。同時，島形氧化物半導(dǎo)體層108被蝕刻以形成具有比氧化物半導(dǎo)體層107更高電導(dǎo)率的半導(dǎo)體區(qū)(氧化物半導(dǎo)體層Illa和111b)，并且去除氧化物半導(dǎo)體層107的一部分(靠近其的表面的一部分)，使得凹陷部分112在氧化物半導(dǎo)體層107 中形成(參見圖2C)。通過去除氧化物半導(dǎo)體層107的一部分形成的凹陷部分112對應(yīng)于在導(dǎo)電層IlOa 和導(dǎo)電層IlOb之間并且也在具有比氧化物半導(dǎo)體層107更高電導(dǎo)率的半導(dǎo)體區(qū)(氧化物半導(dǎo)體層Illa)和具有比氧化物半導(dǎo)體層107更高電導(dǎo)率的半導(dǎo)體區(qū)(氧化物半導(dǎo)體層 Illb)之間的區(qū)域。因此，導(dǎo)電層IlOa起晶體管的源電極和漏電極中的一個的作用，而導(dǎo)電層IlOb起晶體管的源電極和漏電極中的另一個的作用。注意在上文的蝕刻后，去除抗蝕劑掩模109a和109b。這時濕法蝕刻或干法蝕刻可以被用作蝕刻方法。這里，干法蝕刻優(yōu)選地使用包括氯的氣體執(zhí)行。干法蝕刻的使用與使用濕法蝕刻的情況相比實現(xiàn)布線結(jié)構(gòu)或其類似物的小型化。另外，氧化物半導(dǎo)體層107的去除可以由于干法蝕刻的高可控性而通過干法蝕刻高可控性地執(zhí)行。更優(yōu)選地，氧添加到包括氯的氣體。這是因為通過使用包括氯和氧的氣體， 可以容易獲得氧化物半導(dǎo)體層107(以及氧化物半導(dǎo)體層108)相對于柵極絕緣膜102的蝕刻選擇性，并且可以足夠減小對柵極絕緣膜102的損傷。其后，熱處理優(yōu)選地在200°C至600°C、典型地300°C至500°C執(zhí)行。這里，熱處理在350°C在氮氣氛下執(zhí)行一小時。通過該熱處理，執(zhí)行包括在氧化物半導(dǎo)體層107和氧化物半導(dǎo)體層Illa和Illb中的h-Ga-Si-O基氧化物半導(dǎo)體的原子水平的重排。該熱處理 (還包括光亮退火或其類似的)是重要的，因為該熱處理實現(xiàn)了氧化物半導(dǎo)體層107和氧化物半導(dǎo)體層Illa和Illb中打斷載流子傳送的畸變的釋放。注意對于上文的熱處理的時間沒有特定限制，只要熱處理在氧化物半導(dǎo)體層107的形成之后執(zhí)行即可。接著，氧化物半導(dǎo)體層107的表面優(yōu)選地在阻擋膜113形成之前經(jīng)受等離子體處理。作為氧化物半導(dǎo)體層107的表面的等離子體處理，可執(zhí)行由氧自由基的氧自由基處理或反向濺射。由氧自由基的氧自由基處理優(yōu)選地在02、隊0、包括氧的隊、包括氧的He、包括氧的 Ar或其類似的氣氛中執(zhí)行。備選地，氧自由基處理可在Cl2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到襯底100側(cè)的情況下執(zhí)行。通過執(zhí)行氧自由基處理，其中島形氧化物半導(dǎo)體層107包括溝道形成區(qū)的薄膜晶體管可以是常關(guān)斷薄膜晶體管，其當(dāng)電壓沒有施加到柵電極時處于關(guān)斷狀態(tài)。此外，通過執(zhí)行自由基處理，可以恢復(fù)由于蝕刻造成的對島形氧化物半導(dǎo)體層107的損傷。反向濺射可以采用例如氬(Ar)氣等惰性氣體引入真空腔并且偏壓施加到處理對象(這里，襯底100)使得產(chǎn)生等離子體狀態(tài)這樣的方式執(zhí)行。在該情況下，電子和Ar的陽離子在等離子體中存在并且Ar的陽離子在陰極方向上加速(朝襯底100側(cè))。該加速的 Ar陽離子與在襯底100之上形成的氧化物半導(dǎo)體層107、柵極絕緣膜102和導(dǎo)電層IlOa和 IlOb的表面碰撞，由此表面通過濺射被蝕刻從而被重整。注意氦氣可代替氬氣使用。備選地，可使用添加氧、氫、氮或其類似物的氬氣氛。進一步備選地，可使用添加Cl2、CF4或其類似物的氬氣氛。當(dāng)氧化物半導(dǎo)體層107的表面經(jīng)受反向濺射時，由于氧化物半導(dǎo)體層107的表面暴露于氣氛形成的氧化物和吸收的有機物質(zhì)可以通過蝕刻去除。另外，氧化物半導(dǎo)體層107 的表面可以活化并且因此可以加強與接著形成的阻擋膜113的化學(xué)鍵。反向濺射優(yōu)選地采用RF濺射法形成。這是因為當(dāng)接著形成的阻擋膜113通過RF濺射法形成時，阻擋膜113 可以形成而不暴露于氣氛。接著，形成阻擋膜113以覆蓋包括柵電極層101、氧化物半導(dǎo)體層107、氧化物半導(dǎo)體層Illa和111b、導(dǎo)電層IlOa和IlOb等的薄膜晶體管150(參見圖2D)。阻擋膜113優(yōu)選地形成為與其中氧化物半導(dǎo)體層107暴露的區(qū)域接觸。阻擋膜可以使用氧化鋁膜、氮化鋁膜、氧氮化鋁膜或氮氧化鋁膜形成為具有單層或堆疊層。氧化物半導(dǎo)體層107和氧化物半導(dǎo)體層11 Ia和11 Ib的半導(dǎo)體特性受氧化物半導(dǎo)體層中的氧空位濃度顯著影響。濕氣和氧進入氧化物半導(dǎo)體層107和氧化物半導(dǎo)體層Illa 和Illb顯著影響氧化物半導(dǎo)體層中的半導(dǎo)體特性。阻擋膜113優(yōu)選地使用能夠防止例如有機物質(zhì)和金屬、濕氣、氧以及在氣氛中飄浮的類似物等雜質(zhì)進入的致密膜形成。當(dāng)氧化硅膜或氮化硅膜用作阻擋膜113時，對濕氣和氧的阻擋性質(zhì)通過由于膜中分子鏈等引起的硅原子的空位的存在而被阻止。相比之下，氧化鋁膜或其類似物由于它的高密度而具有優(yōu)于氧化硅膜、氮化硅膜或其類似物的阻擋性質(zhì)。因此，氧化鋁膜或其類似物作為氧化物半導(dǎo)體層的阻擋膜的使用可以防止例如濕氣和氧等雜質(zhì)進入氧化物半導(dǎo)體層。在形成起阻擋膜113的作用的氧化鋁膜的情況下，氧化鋁膜通過濺射法例如在氬氣氛中使用氧化鋁(Al2O3)靶來形成。為了獲得極高的透光性質(zhì)，氧化鋁膜可包括雜質(zhì)，特別是以大于原子百分比0%和小于原子百分比2. 5%的氮。氮濃度可以視情況通過濺射條件(襯底溫度、源氣體和其流率、形成壓強等)的調(diào)節(jié)而調(diào)節(jié)。備選地，氧化鋁膜可在包括氧氣的氣氛中使用鋁(Al)靶形成。特別地，氧化鋁膜使用具有Φ8英寸的鋁靶并且采用下列條件通過RF濺射法形成IkW的形成功率；0. 4 的形成壓強；以IOsccm的流率的氬氣； Wkccm的流率的氧氣；靶和襯底之間的160mm的距離；膜形成中20°C至25°C的襯底溫度； 以及1. 5nm/min的膜形成速率。在形成起阻擋膜113的作用的氮化鋁膜的情況下，氮化鋁膜通過濺射法例如在氬氣和氮氣的混合氣氛中使用氮化鋁(AlN)靶形成。特別地，氮化鋁膜使用氮化鋁(AlN)靶在以20sCCm的流率的氬氣和以20sCCm的流率的氮氣的混合氣氛中形成。氮化鋁膜可包括雜質(zhì)，特別地以原子百分比0%或更多并且小于原子百分比10%的氧。氧濃度可以視情況通過濺射條件(襯底溫度、源氣體和其的流率、形成壓強等)的調(diào)節(jié)而調(diào)節(jié)。備選地，氮化鋁膜可在包括氮氣的氣氛中使用鋁(Al)靶形成。在形成起阻擋膜113的作用的氮氧化鋁膜的情況下，氮氧化鋁膜通過濺射法例如在氬氣、氮氣和氧氣的混合氣氛中使用氮化鋁(AlN)靶形成。特別地，氮氧化鋁膜使用氮化鋁(AlN)靶在以20sCCm的流率的氬氣、以15sCCm的流率的氮氣和以kccm的流率的氧氣的
11混合氣氛中形成。氮氧化鋁膜可包括以若干原子百分比或更多或優(yōu)選地原子百分比2. 5% 至47. 5%的氮。氮濃度可以視情況通過濺射條件(襯底溫度、源氣體和其的流率、形成壓強等)的調(diào)節(jié)而調(diào)節(jié)。備選地，氮氧化鋁膜可在包括氮氣和氧氣的氣氛中使用鋁(Al)靶形成。注意用于形成這些膜的方法不限于濺射法。備選地，可采用蒸發(fā)法或另一個已知技術(shù)。另外，形成的阻擋膜113可經(jīng)受等離子體處理或用例如臭氧水等具有高氧化性的溶液的處理使得阻擋膜113中的氧缺陷被修復(fù)。等離子體處理可在氧、氮、一氧化二氮或該氣體和另一個氣體的混合氣體的氣氛中執(zhí)行。通過等離子體處理，阻擋膜可以更致密。當(dāng)具有對濕氣和氧的高阻擋性質(zhì)的膜在氧化物半導(dǎo)體層之上形成以覆蓋氧化物半導(dǎo)體層時，可以防止?jié)駳夂脱趸旌线M入氧化物半導(dǎo)體層。因此，可以抑制氧化物半導(dǎo)體層的氧化還原反應(yīng)和氧空位濃度中的變化。此外，可以防止例如有機物質(zhì)和金屬等在氣氛中飄浮的雜質(zhì)混合進入氧化物半導(dǎo)體層。因此，可以抑制在其中使用氧化物半導(dǎo)體的半導(dǎo)體器件的半導(dǎo)體特性中的變化。此外，可以提高半導(dǎo)體器件的可靠性。注意在其中起基底膜作用的絕緣膜130或柵極絕緣膜102使用氧化鋁膜、氮化鋁膜、氧氮化鋁膜或氮氧化鋁膜形成的情況下，可以采用上文的制造方法。接著，抗蝕劑掩模在阻擋膜113之上形成并且阻擋膜113選擇性蝕刻以形成接觸孔。其后，形成透明導(dǎo)電層114(參見圖2E)。這時的蝕刻優(yōu)選地是使用氯氣的干法蝕刻。透明導(dǎo)電層114可以使用氧化銦(In2O3)、氧化銦和氧化錫的合金(In2O3-SnO2,縮寫成ΙΤ0)、氧化銦和氧化鋅的合金(In2O3-SiO)或其類似物通過濺射法、真空蒸發(fā)法或類似方法形成。例如，形成透明導(dǎo)電膜，并且然后抗蝕劑掩模在該透明導(dǎo)電膜之上形成。然后， 不必要的部分通過蝕刻去除，使得可以形成透明導(dǎo)電層114。通過上文的工藝，可以形成薄膜晶體管150。采用該方式，形成薄膜晶體管150，其中具有對例如濕氣和氧等雜質(zhì)的高阻擋性質(zhì)的膜用于防止例如濕氣和氧等雜質(zhì)混合進入氧化物半導(dǎo)體。因此，可以抑制其中使用氧化物半導(dǎo)體的半導(dǎo)體器件的半導(dǎo)體特性中的變化，并且此外，可以提高半導(dǎo)體器件的可靠性。接著，作為半導(dǎo)體器件的示例的顯示器的制造工藝參照圖3A至3C和圖4A至4C 描述。注意在圖3A至3C和圖4A至4C中圖示的制造工藝的許多部分是在圖2A至2E中圖示的那些所共有的。因此，省略相同部分的說明并且在下文詳細做出不同部分的說明。首先，布線和電極(包括柵電極層101的柵極布線、電容器布線120和第一端子 121)在具有絕緣表面的襯底100之上形成(參見圖3A)。該電容器布線120和該第一端子 121可以使用與柵電極層101相同的材料形成。注意襯底100的材料和柵電極層101的材料和形成方法可以參照圖2A。另外，將成為基底膜的絕緣膜130可提供在具有絕緣表面的襯底100之上。絕緣膜130的材料和形成方法可以參照圖2A。接著，柵極絕緣膜102在柵電極層101之上形成，并且島形氧化物半導(dǎo)體層107和島形氧化物半導(dǎo)體層108在柵電極層101之上形成且絕緣膜102插入其之間(參見圖3B)。 柵極絕緣膜102的材料和形成方法可以參照圖2A。氧化物半導(dǎo)體層107和氧化物半導(dǎo)體層 108的材料和形成方法可以參照圖2A和2B。接著，接觸孔122在柵極絕緣膜102中形成使得第一端子121暴露，并且然后導(dǎo)電膜123形成以覆蓋柵極絕緣膜102、氧化物半導(dǎo)體層107和氧化物半導(dǎo)體層108(參見圖3C)導(dǎo)電膜123可以使用由包括從鋁(Al)、銅(Cu)、鈦(Ti)、鉭(Ta)、鎢(W)、· (Mo)、 鉻(Cr)、釹(Nd)和鈧(Sc)選擇的元素的金屬；包括上文的元素中的任何元素的合金；包括上文的元素中的任何元素的氮化物；或其類似物形成的材料通過濺射法、真空蒸發(fā)法或類似方法形成。注意在其中熱處理(例如，以大約200°C至600°C的熱處理)在導(dǎo)電膜123形成后執(zhí)行的情況下，導(dǎo)電膜123優(yōu)選地具有給定的耐熱性。例如，導(dǎo)電膜123可以形成為具有鈦膜的單層結(jié)構(gòu)。備選地，導(dǎo)電膜123可形成為具有堆疊層結(jié)構(gòu)。例如，導(dǎo)電膜123可以形成為具有鋁膜和鈦膜的堆疊層結(jié)構(gòu)。進一步備選地，可采用鈦膜、包括釹的鋁(Al-Nd)膜和鈦膜的三層結(jié)構(gòu)。進一步備選地，導(dǎo)電膜123 可形成為具有包括硅的鋁膜的單層結(jié)構(gòu)。導(dǎo)電膜123和第一端子121通過接觸孔122互相電連接。接著，抗蝕劑掩模109a、109b、109c和109d在導(dǎo)電膜123之上形成，并且然后導(dǎo)電膜123選擇性蝕刻以形成導(dǎo)電層IlOa和110b、第二端子124和連接電極125。同時，氧化物半導(dǎo)體層108被蝕刻以形成具有比氧化物半導(dǎo)體層107更高的電導(dǎo)率的半導(dǎo)體區(qū)(氧化物半導(dǎo)體層Illa和111b)，并且去除(溝道蝕刻)氧化物半導(dǎo)體層107的一部分(靠近其的表面的一部分)使得凹陷部分112在氧化物半導(dǎo)體層107中形成(參見圖4A)。氧化物半導(dǎo)體層Illa和Illb起晶體管的源區(qū)和漏區(qū)的作用。導(dǎo)電層IlOa起晶體管的源電極和漏電極中的一個的作用，并且導(dǎo)電層IlOb起晶體管的源電極和漏電極中的另一個的作用。第二端子1 可以電連接到源極布線(包括導(dǎo)電層IlOa或?qū)щ妼覫lOb 的源極布線)。另外，連接電極125可以通過在柵極絕緣膜102中形成的接觸孔122直接連接到第一端子121。這里，作為該步驟中的蝕刻，優(yōu)選執(zhí)行干法蝕刻。干法蝕刻的使用與使用濕法蝕刻的情況相比實現(xiàn)布線結(jié)構(gòu)或其類似物的小型化。另外，島形氧化物半導(dǎo)體層107的去除可以由于干法蝕刻的高可控性通過干法蝕刻高可控性地執(zhí)行。用于干法蝕刻的氣體等可以參照圖2C。注意在上文的蝕刻后，去除抗蝕劑掩模109a、109b、109c和109d。接著，熱處理優(yōu)選地在200°C至600°C、典型地300°C至500°C執(zhí)行。例如，熱處理在350°C在氮氣氛下執(zhí)行一小時。通過該熱處理，執(zhí)行包括在氧化物半導(dǎo)體層107和氧化物半導(dǎo)體層Illa和Illb中的h-Ga-Si-O基非單晶膜的原子水平的重排。因為打斷載流子傳送的畸變可以通過該熱處理釋放，這里的熱處理(還包括光亮退火或其類似的)是有效的。注意對于熱處理的時間沒有特定限制，只要熱處理在氧化物半導(dǎo)體層107和氧化物半導(dǎo)體層Illa和Illb的形成之后執(zhí)行即可。例如，熱處理可在像素電極形成之后執(zhí)行。接著，氧化物半導(dǎo)體層107的表面優(yōu)選地在阻擋膜113形成之前經(jīng)受等離子體處理。作為氧化物半導(dǎo)體層107的表面的等離子體處理，可執(zhí)行由氧自由基的氧自由基處理或反向濺射。由氧自由基的氧自由基處理優(yōu)選地在02、隊0、包括氧的隊、包括氧的He、包括氧的 Ar或其類似的氣氛中執(zhí)行。備選地，氧自由基處理可在其中Cl2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到襯底100側(cè)的情況下執(zhí)行。通過執(zhí)行氧自由基處理，其中島形氧化物半導(dǎo)體層107包括溝道形成區(qū)的薄膜晶體管可以是常關(guān)斷晶體管，其當(dāng)電壓沒有施加到柵電極時處于關(guān)斷狀態(tài)。此外，通過執(zhí)行自由基處理，可以恢復(fù)由于蝕刻造成的對島形氧化物半導(dǎo)體層107的損傷。反向濺射可以采用例如氬(Ar)氣等惰性氣體引入真空腔并且偏壓施加到處理對象(這里，襯底100)使得產(chǎn)生等離子體狀態(tài)這樣的方式執(zhí)行。在該情況下，電子和Ar的陽離子在等離子體中存在并且Ar的陽離子在陰極方向上加速(朝襯底100側(cè))。該加速的 Ar陽離子與在襯底100之上形成的氧化物半導(dǎo)體層107、柵極絕緣膜102和導(dǎo)電層IlOa和 IlOb的表面碰撞，由此表面通過濺射被蝕刻從而被重整。注意氦氣可代替氬氣使用。備選地，可使用添加氧、氫、氮或其類似物的氬氣氛。進一步備選地，可使用添加Cl2、CF4或其類似物的氬氣氛。當(dāng)氧化物半導(dǎo)體層107的表面經(jīng)受反向濺射時，由于氧化物半導(dǎo)體層107的表面暴露于氣氛形成的氧化物和吸收的有機物質(zhì)可以通過蝕刻去除。另外，氧化物半導(dǎo)體層107 的表面可以活化并且因此可以加強與接著形成的阻擋膜113的化學(xué)鍵。反向濺射優(yōu)選地采用RF濺射法形成。這是因為當(dāng)接著形成的阻擋膜113通過RF濺射法形成時，阻擋膜113 可以形成而不暴露于氣氛。接著，阻擋膜113在薄膜晶體管150之上形成。阻擋膜113優(yōu)選地提供為與其中氧化物半導(dǎo)體層107暴露的區(qū)域接觸。阻擋膜113優(yōu)選地使用致密膜形成，因為阻擋膜113 被形成以防止例如有機物質(zhì)或金屬、濕氣、氧或在氣氛中飄浮的類似物等雜質(zhì)進入。對例如濕氣和氧等雜質(zhì)的阻擋性質(zhì)通過使用致密膜形成而提高。阻擋膜113可以通過濺射法或類似方法使用氧化鋁膜、氮化鋁膜、氧氮化鋁膜或氮氧化鋁膜形成為具有單層或堆疊層。阻擋膜113的制造方法可以參照圖2D。另外，形成的阻擋膜113可經(jīng)受等離子體處理或用例如臭氧水等具有高氧化性的溶液的處理使得阻擋膜中的氧缺陷被修復(fù)。等離子體處理可在氧、氮、一氧化二氮或該氣體和另一個氣體的混合氣體的氣氛中執(zhí)行。通過等離子體處理，阻擋膜可以更致密。當(dāng)具有對濕氣和氧的高阻擋性質(zhì)的膜在氧化物半導(dǎo)體層之上形成以覆蓋氧化物半導(dǎo)體層時，可以防止?jié)駳夂脱趸旌线M入氧化物半導(dǎo)體層。因此，可以抑制氧化物半導(dǎo)體層的氧化還原反應(yīng)和氧空位濃度中的變化。此外，可以防止例如有機物質(zhì)和金屬等在氣氛中飄浮的雜質(zhì)混合進入氧化物半導(dǎo)體層。因此，可以抑制其中使用氧化物半導(dǎo)體的半導(dǎo)體器件的半導(dǎo)體特性中的變化。因此，可以提高半導(dǎo)體器件的可靠性。然后，抗蝕劑掩模在阻擋膜113之上形成，并且阻擋膜113選擇性蝕刻使得形成達到導(dǎo)電層IlOb的接觸孔1 、達到連接電極125的接觸孔126c以及達到第二端子124的接觸孔參見圖4B)。在該步驟中的蝕刻優(yōu)選地通過采用使用氯氣的干法蝕刻執(zhí)行。接著，形成電連接到導(dǎo)電層IlOb的透明導(dǎo)電層114a、電連接到連接電極125的透明導(dǎo)電層114c以及電連接到第二端子124的透明導(dǎo)電層114b (參見圖4C)。在該步驟的頂視圖對應(yīng)于圖1A。透明導(dǎo)電層114a、114b和IHc可以使用氧化銦(In2O3)、氧化銦和氧化錫的合金 (In2O3-SnO2，在下文中縮寫成ΙΤ0)、氧化銦和氧化鋅的合金(In2O3-SiO)或其類似物通過濺射法、真空蒸發(fā)法或類似方法形成。例如，形成透明導(dǎo)電膜，并且然后抗蝕劑掩模在該透明導(dǎo)電膜之上形成。然后，不必要的部分通過蝕刻去除，使得可以形成透明導(dǎo)電層114a、114b 和 lHc。透明導(dǎo)電層11 起像素電極的作用。透明導(dǎo)電層114b和IHc充當(dāng)用于連接到FPC的電極或布線。特別地，在連接電極125之上形成的透明導(dǎo)電層IHc可以用作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1 之上形成的透明導(dǎo)電層114b可以用作起源極布線的輸入端子的作用的連接端子電極。另夕卜，電容器布線120、柵極絕緣膜102、阻擋膜113和透明導(dǎo)電層114a可以形成存儲電容器。在該情況下，電容器布線120和透明導(dǎo)電層11 充當(dāng)電極，并且柵極絕緣膜 102和阻擋膜113充當(dāng)電介質(zhì)。此外，圖5A1和5A2分別是該步驟的柵極布線端子部分的剖視圖和其的頂視圖。圖 5A1是沿圖5A2的線C1-C2獲取的剖視圖。在圖5A1中，在阻擋膜113之上形成的透明導(dǎo)電層114c是起輸入端子作用的連接端子電極。此外，在圖5A1中，在端子部分中，使用與柵極布線相同的材料形成的第一端子121和使用與源極布線相同的材料形成的連接電極125互相重疊且柵極絕緣膜102插入其之間，并且在端子部分互相直接接觸以處于導(dǎo)通。另外，連接電極125和透明導(dǎo)電層IHc通過在阻擋膜113中形成的接觸孔互相直接接觸并且處于導(dǎo)通。圖5B1和5B2分別是源極布線端子部分的剖視圖和頂視圖。圖5B1對應(yīng)于沿圖5B2 中的線D1-D2獲取的剖視圖。在圖5B1中，在阻擋膜113之上形成的透明導(dǎo)電層114b是起輸入端子作用的連接端子電極。另外，圖5B1圖示其中材料與柵極布線的材料相同的電極 127放置在電連接到源極布線的第二端子IM下面并且在端子部分與第二端子IM重疊且柵極絕緣層152插入其之間的情況。電極127不電連接到第二端子124。如果電極127設(shè)置到不同于第二端子124的電勢的電勢，例如浮動、GND或OV等，可以形成抵御噪聲或靜電有用的電容器。另外，第二端子124電連接到透明導(dǎo)電層114b且阻擋膜113插入其之間。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，設(shè)置處于與柵極布線相同的電勢的多個第一端子、處于與源極布線相同的電勢的多個第二端子、處于與電容器布線相同的電勢的多個第三端子等。對于端子中的每個的數(shù)目沒有特定限制，并且端子的數(shù)目可由從業(yè)者視情況確定。通過上文的工藝，例如η溝道底柵極薄膜晶體管和存儲電容器等元件可以使用六個光掩模完成。另外，這些元件采用矩陣設(shè)置以便對應(yīng)于相應(yīng)像素，由此可以獲得用于制造有源矩陣顯示器的一個襯底。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)制造有源矩陣液晶顯示器時，有源矩陣襯底和提供有對電極的對襯底互相接合且液晶層插入其之間。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。提供該第四端子使得該公共電極固定到例如GND或OV等預(yù)定電勢。根據(jù)該實施例的結(jié)構(gòu)不限于在圖IA中圖示的像素結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)的另一個示例在圖6 中圖示。圖6圖示其中像素電極和鄰近像素的柵極布線充當(dāng)電極，并且阻擋膜和柵極絕緣膜充當(dāng)電介質(zhì)，由此存儲電容器被形成而沒有電容器布線的結(jié)構(gòu)。在該情況下，可以省略電容器布線和連接到電容器布線的第三端子。該實施例可以視情況與其他實施例中的任何實施例結(jié)合實現(xiàn)。實施例2在該實施例中，不同于實施例1的半導(dǎo)體器件的半導(dǎo)體器件及其制造工藝參照圖 7Α和7Β、圖8Α至8C、圖9Α和9Β以及圖IOA至IOC描述。注意在該實施例中描述的半導(dǎo)體
15器件和制造工藝的許多部分與在實施例1中描述的那些相同。因此，省略相同部分的說明并且在下文詳細做出不同部分的說明。圖7A和7B圖示該實施例的薄膜晶體管。圖7A是平面圖，并且圖7B是沿圖7A中的線A1-A2獲取的剖視圖。圖7A和7B圖示其中柵電極層201在具有絕緣表面的襯底200之上形成并且柵極絕緣膜202在該柵電極層201之上形成的薄膜晶體管250。起源電極和漏電極作用的導(dǎo)電層210a和210b提供在該柵極絕緣膜202之上與該柵電極層201重疊。另外，氧化物半導(dǎo)體層211a和211b分別提供在該導(dǎo)電層210a和210b之上。氧化物半導(dǎo)體層207提供為覆蓋氧化物半導(dǎo)體層211a和211b。該氧化物半導(dǎo)體層207使用h-Ga-Si-O基非單晶膜形成。該氧化物半導(dǎo)體層211a和211b (其是具有比該氧化物半導(dǎo)體層207更高電導(dǎo)率的 h-Ga-Si-O基非單晶膜)形成源區(qū)和漏區(qū)。注意該氧化物半導(dǎo)體層211a和211b也稱為 η+層。另外，如在圖7Β中圖示的，阻擋膜213提供為與氧化物半導(dǎo)體層207接觸，并且透明導(dǎo)電層214提供為以便在阻擋膜213的接觸孔中接觸導(dǎo)電層210b。在圖7A和7B中圖示的薄膜晶體管250具有叫做底柵極底接觸結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)。在該實施例中描述的半導(dǎo)體器件中，柵極絕緣膜202在包括薄膜晶體管250的所有區(qū)域中存在， 并且柵電極層201提供在柵極絕緣膜202和具有絕緣表面的襯底200之間。另外，包括起源電極和漏電極作用的導(dǎo)電層210a和210b的布線提供在柵極絕緣膜202之上，并且氧化物半導(dǎo)體層207提供在導(dǎo)電層210a和210b之上。此外，該布線延伸到氧化物半導(dǎo)體層207 的外圍部分的外面。氧化物半導(dǎo)體層211a和211b分別堆疊在導(dǎo)電層210a和210b之上。接著，半導(dǎo)體器件的制作工藝的示例參照圖8A至8C以及圖9A和9B描述。首先，柵電極層201在具有絕緣表面的襯底200之上形成。繼續(xù)，柵極絕緣膜202 在柵電極層201之上形成(參見圖8A)。襯底200的材料、柵電極層201和柵極絕緣膜202的材料和形成方法可以參照在實施例1中描述的襯底100、柵電極層101和柵極絕緣膜102。另外，起基底絕緣膜的作用的絕緣膜230可提供在具有絕緣表面的襯底200之上。絕緣膜230的材料和形成方法可以參照在實施例1中描述的絕緣膜130。然后，導(dǎo)電膜在柵極絕緣膜202之上形成。該導(dǎo)電膜的材料和形成方法可以參照在實施例1中描述的導(dǎo)電膜123。繼續(xù)，第一氧化物半導(dǎo)體膜在導(dǎo)電膜之上形成。該第一氧化物半導(dǎo)體膜的材料和形成方法可以參照在實施例1中描述的氧化物半導(dǎo)體膜104。注意導(dǎo)電膜和該第一氧化物半導(dǎo)體膜優(yōu)選地接連形成。導(dǎo)電膜和該第一氧化物半導(dǎo)體膜通過濺射法形成而不暴露于空氣，使得在制造工藝中可以防止由于導(dǎo)電膜的暴露而造成灰塵粘附到導(dǎo)電膜。接著，抗蝕劑掩模在第一氧化物半導(dǎo)體膜之上形成。導(dǎo)電膜和第一氧化物半導(dǎo)體膜的不必要部分使用該抗蝕劑掩模通過選擇性蝕刻去除以形成導(dǎo)電層210a和210b以及氧化物半導(dǎo)體層211a和211b (參見圖8B)。氧化物半導(dǎo)體層211a和211b起源區(qū)和漏區(qū)的作用。導(dǎo)電膜和第一氧化物半導(dǎo)體膜可以通過濕法蝕刻或干法蝕刻來蝕刻。接著，具有比第一氧化物半導(dǎo)體膜更低電導(dǎo)率的第二氧化物半導(dǎo)體膜在氧化物半導(dǎo)體層211a和211b之上形成。該第二氧化物半導(dǎo)體膜的材料和形成方法可以參照在實施例1中描述的氧化物半導(dǎo)體膜103。接著，抗蝕劑掩模在第二氧化物半導(dǎo)體膜之上形成。第二氧化物半導(dǎo)體膜的不必要部分使用該抗蝕劑掩模通過選擇性蝕刻去除，使得形成氧化物半導(dǎo)體層207(參見圖 8C)。此外，這時，也蝕刻除了與氧化物半導(dǎo)體層207重疊的區(qū)域的氧化物半導(dǎo)體層211a和 211b的部分。第二氧化物半導(dǎo)體膜可以通過濕法蝕刻或干法蝕刻來蝕刻。在該實施例中，描述其中提供氧化物半導(dǎo)體層211a和211b與具有比氧化物半導(dǎo)體層211a和211b更低電導(dǎo)率的氧化物半導(dǎo)體層207的示例。備選地，單層氧化物半導(dǎo)體層207可以單獨形成。其后，熱處理優(yōu)選地在200°C至60(TC、典型地300°C至500°C執(zhí)行。這里，熱處理在350°C在氮氣氛下執(zhí)行一小時。通過該熱處理，執(zhí)行包括在島形氧化物半導(dǎo)體層207和氧化物半導(dǎo)體層211a和211b中的h-Ga-Si-O基氧化物半導(dǎo)體的原子水平的重排。該熱處理(還包括光亮退火或其類似的)是重要的，因為該熱處理實現(xiàn)島形氧化物半導(dǎo)體層207 中打斷載流子傳送的畸變的釋放。注意對于上文的熱處理的時間沒有特定限制，只要熱處理在氧化物半導(dǎo)體層207和氧化物半導(dǎo)體層211a和211b的形成之后執(zhí)行即可。氧化物半導(dǎo)體層207的表面優(yōu)選地在阻擋膜213形成之前經(jīng)受等離子體處理。作為氧化物半導(dǎo)體層207的表面的等離子體處理，可執(zhí)行由氧自由基的氧自由基處理或反向濺射。在氧化物半導(dǎo)體層207的表面上執(zhí)行的氧自由基處理或反向濺射的方法可以參照在實施例1中描述的在氧化物半導(dǎo)體層107的表面上執(zhí)行的氧自由基處理或反向濺射的方法。接著，阻擋膜213在薄膜晶體管250之上形成(參見圖9A)。阻擋膜213優(yōu)選地提供為與氧化物半導(dǎo)體層207接觸。阻擋膜213優(yōu)選地使用致密膜形成，因為阻擋膜213形成為以便防止例如有機物質(zhì)和金屬、濕氣、氧或在氣氛中飄浮的類似物等雜質(zhì)進入。對例如濕氣和氧等雜質(zhì)的阻擋性質(zhì)通過用致密膜形成提高。阻擋膜213可以通過濺射法或類似方法使用氧化鋁膜、氮化鋁膜、氧氮化鋁膜或氮氧化鋁膜形成為具有單層或堆疊層。阻擋膜213 的制造方法可以參照在實施例1中描述的阻擋膜113。另外，形成的阻擋膜213可經(jīng)受等離子體處理或用例如臭氧水等具有高氧化性的溶液的處理使得阻擋膜中的氧缺陷被修復(fù)。當(dāng)具有對濕氣和氧的高阻擋性質(zhì)的膜在氧化物半導(dǎo)體層之上形成以覆蓋氧化物半導(dǎo)體層時，可以防止?jié)駳夂脱趸旌线M入氧化物半導(dǎo)體層。因此，可以抑制氧化物半導(dǎo)體層的氧化還原反應(yīng)和氧空位濃度中的變化。此外，可以防止例如有機物質(zhì)或金屬等在氣氛中飄浮的雜質(zhì)混合進入氧化物半導(dǎo)體層。因此，可以抑制其中使用氧化物半導(dǎo)體的半導(dǎo)體器件的半導(dǎo)體特性中的變化，并且此外，可以提高半導(dǎo)體器件的可靠性。接著，抗蝕劑掩模在阻擋膜213之上形成，并且阻擋膜213選擇性蝕刻以形成達到導(dǎo)電層210b的接觸孔。其后，形成透明導(dǎo)電層214(參見圖9B)。這時的蝕刻優(yōu)選地使用氯氣干法蝕刻。注意在該步驟的頂視圖對應(yīng)于圖7A。該透明導(dǎo)電層214的材料和形成方法可以參照在實施例1中描述的透明導(dǎo)電層114。通過上文的工藝，可以形成薄膜晶體管250。采用該方式，形成薄膜晶體管250，其中具有對例如濕氣和氧等雜質(zhì)的高阻擋性質(zhì)的膜用于防止例如濕氣和氧等雜質(zhì)混合進入氧化物半導(dǎo)體。因此，可以抑制其中使用氧化物半導(dǎo)體的半導(dǎo)體器件的半導(dǎo)體特性中的變化，并且此外，可以提高半導(dǎo)體器件的可靠性。
在該實施例中描述的半導(dǎo)體器件和其的制造工藝不限于在圖7A和7B、圖8A至8C 以及圖9A和9B中圖示的那些。該實施例的另一個半導(dǎo)體器件和其的另一個制造工藝參照圖IOA至IOC描述。注意省略與圖7A和7B、圖8A至8C以及圖9A和9B相同的部分的說明并且做出不同部分的說明。在圖IOA中，絕緣膜230、柵電極層201、柵極絕緣膜202、導(dǎo)電層2IOa和2IOb以及氧化物半導(dǎo)體層211a和211b根據(jù)在圖8A和8B中圖示的方法在襯底200之上形成。接著，具有比氧化物半導(dǎo)體層211a和211b更低電導(dǎo)率的氧化物半導(dǎo)體膜203在氧化物半導(dǎo)體層211a和211b之上形成。氧化物半導(dǎo)體膜203的材料和形成方法可以參照在實施例1中描述的氧化物半導(dǎo)體膜103。接著，阻擋膜213在氧化物半導(dǎo)體膜203之上形成(參見圖10B)。阻擋膜213的材料和形成方法可以參照在實施例1中描述的阻擋膜113。接著，層間絕緣膜231在阻擋膜213之上形成。該層間絕緣膜231可以使用由例如丙烯酸樹脂，聚酰亞胺樹脂，聚酰胺樹脂，酚醛樹脂，酚醛清漆樹脂，三聚氰胺甲醛樹脂， 環(huán)氧樹脂，聚氨酯樹脂或其類似物等有機材料形成的絕緣膜形成。此外，對于該層間絕緣膜 231，可以使用由例如氧化硅膜、氮化硅膜、氧氮化硅膜或氮氧化硅膜等無機材料、或硅氧烷 (包括用硅(Si)和氧(0)的鍵形成的骨架結(jié)構(gòu))樹脂形成的絕緣膜，或也可使用由有機材料形成的這些絕緣膜中的任何絕緣膜和用無機材料形成的這些絕緣膜中的任何絕緣膜的堆疊層。接著，抗蝕劑掩模在層間絕緣膜231之上形成，并且層間絕緣膜231、阻擋膜213、 氧化物半導(dǎo)體膜203和氧化物半導(dǎo)體層211b被選擇性蝕刻，使得形成達到導(dǎo)電層210b的接觸孔。其后，形成透明導(dǎo)電層214(參見圖10C)。在圖10中圖示的半導(dǎo)體器件可以形成而沒有蝕刻氧化物半導(dǎo)體膜203。因此，可以省略用于蝕刻氧化物半導(dǎo)體膜203的掩模，使得制造工藝與在圖7A和7B、圖8A至8C以及圖9A和9B中圖示的相比可以簡化。該實施例可以視情況與其他實施例中的任何實施例結(jié)合實現(xiàn)。實施例3在該實施例中，不同于實施例1和2的那些半導(dǎo)體器件的半導(dǎo)體器件和其的制造工藝參照圖IlA和IlB以及圖12A至12D描述。注意在該實施例中描述的制造工藝的許多部分與在實施例1和2中描述的那些相同。因此，省略相同部分的說明并且在下文詳細做出不同部分的說明。圖IlA和IlB圖示該實施例的薄膜晶體管。圖IlA是平面圖，并且圖IlB是沿圖 IlA中的線A1-A2獲取的剖視圖。圖1IA和1IB圖示其中柵電極層301在具有絕緣表面的襯底300之上形成并且柵極絕緣膜302在該柵電極層301之上形成的薄膜晶體管350。氧化物半導(dǎo)體層307和覆蓋與該氧化物半導(dǎo)體層307的溝道形成區(qū)重疊的區(qū)域的溝道保護層315在該柵極絕緣膜302 之上形成。導(dǎo)電層310a和310b形成為以便在該柵電極層301之上互相面對，其中該氧化物半導(dǎo)體層307插入其之間。氧化物半導(dǎo)體層307提供在互相面對的導(dǎo)電層310a和310b下面以覆蓋柵電極層 301，其中柵極絕緣膜302插入氧化物半導(dǎo)體層307和柵電極層301之間。即，氧化物半導(dǎo)體層307提供為與覆蓋與溝道形成區(qū)重疊的區(qū)域的溝道保護層315的底面、與柵電極層301 重疊的柵極絕緣膜302的頂面以及氧化物半導(dǎo)體層311a和311b的底面接觸。這里，第二氧化物半導(dǎo)體層311a和導(dǎo)電層310a采用該順序從氧化物半導(dǎo)體層307側(cè)堆疊。采用相似的方式，氧化物半導(dǎo)體層311b和導(dǎo)電層310b采用該順序從氧化物半導(dǎo)體層307側(cè)堆疊。氧化物半導(dǎo)體層307使用h-Ga-Si-O基非單晶膜形成。氧化物半導(dǎo)體層311a和311b (其是具有比氧化物半導(dǎo)體層307更高電導(dǎo)率的h-Ga-Si-O基非單晶層)形成源區(qū)和漏區(qū)。注意該氧化物半導(dǎo)體層311a和311b也稱為η.層。阻擋膜313和透明導(dǎo)電層314如在圖IlA 和IlB中示出的那樣提供。圖IlB圖示反向交錯(底柵極)晶體管的橫截面結(jié)構(gòu)。特別地，在圖IlB中圖示的晶體管具有溝道保護(溝道終止)結(jié)構(gòu)。接著，半導(dǎo)體器件的制造工藝的示例參照圖12Α至12D描述。首先，柵電極層301在具有絕緣表面的襯底300之上形成。繼續(xù)，柵極絕緣膜302 在柵電極層301之上形成。襯底300的材料、柵電極層301和柵極絕緣膜302的材料和形成方法可以參照在實施例1中描述的襯底100、柵電極層101和柵極絕緣膜102。另外，可提供起基底絕緣膜的作用的絕緣膜330。接著，第一氧化物半導(dǎo)體膜303在電極層301之上形成，其中柵極絕緣膜302插入其之間(參見圖12Α)。該第一氧化物半導(dǎo)體膜303的材料和形成方法可以參照在實施例1 中描述的氧化物半導(dǎo)體膜103。接著，絕緣膜在第一氧化物半導(dǎo)體膜303之上形成。該絕緣膜可以通過濺射法或類似方法使用氧化鋁膜、氮化鋁膜、氧氮化鋁膜或氮氧化鋁膜形成為具有單層或堆疊層。該絕緣膜優(yōu)選地形成到大于Onm并且小于或等于5nm的厚度。該絕緣膜的制造方法可以參照在實施例1中描述的阻擋膜113?？刮g劑掩模在該絕緣膜之上形成。該絕緣膜的不必要部分使用該抗蝕劑掩模通過選擇性蝕刻去除，使得形成溝道保護層315 (參見圖12B)。該絕緣膜可以通過濕法蝕刻或干法蝕刻來蝕刻。溝道保護層315提供為與氧化物半導(dǎo)體層307的溝道形成區(qū)重疊的區(qū)接觸。提供溝道保護層315，使得在制作工藝中可以防止對氧化物半導(dǎo)體層307的溝道形成區(qū)的損傷 (例如，由于等離子體或蝕刻中的蝕刻劑引起厚度減小或氧化)。因此，薄膜晶體管350的可靠性可以提高。另外，溝道保護層315可以形成到大于Onm并且小于或等于5nm的厚度。 因此，可以抑制氧化物半導(dǎo)體層307由于蝕刻引起的厚度減小。氧化物半導(dǎo)體層307的表面優(yōu)選地在溝道保護層315形成之前經(jīng)受等離子體處理。作為氧化物半導(dǎo)體層307的表面的等離子體處理，可執(zhí)行由氧自由基的氧自由基處理或反向濺射。在氧化物半導(dǎo)體層307的表面上執(zhí)行的氧自由基處理或反向濺射的方法可以參照在實施例1中描述的在氧化物半導(dǎo)體層107的表面上執(zhí)行的氧自由基處理或反向濺射的方法。然后，第二氧化物半導(dǎo)體膜在第一氧化物半導(dǎo)體膜和溝道保護層315之上形成。 該第二氧化物半導(dǎo)體膜的材料和形成方法可以參照在實施例1中描述的氧化物半導(dǎo)體膜 104。接著，抗蝕劑掩模在第二氧化物半導(dǎo)體膜之上形成，并且第一氧化物半導(dǎo)體膜和第二氧化物半導(dǎo)體膜選擇性蝕刻，使得形成島形氧化物半導(dǎo)體層307和島形氧化物半導(dǎo)體層 308。在該實施例中，描述其中提供氧化物半導(dǎo)體層307和具有比氧化物半導(dǎo)體層307 更高電導(dǎo)率的氧化物半導(dǎo)體層308的示例。備選地，單層氧化物半導(dǎo)體層307可以單獨形成。接著，導(dǎo)電膜323在氧化物半導(dǎo)體層308和柵極絕緣膜302之上形成(參見圖 12C)。該導(dǎo)電膜323的材料和形成方法可以參照在實施例1中描述的導(dǎo)電膜123?？刮g劑掩模在導(dǎo)電膜323之上形成，并且導(dǎo)電膜323的不必要部分使用該抗蝕劑掩模通過選擇性蝕刻去除，使得形成導(dǎo)電層310a和310b。同時，島形氧化物半導(dǎo)體層308 蝕刻成以便形成具有高電導(dǎo)率的半導(dǎo)體區(qū)(氧化物半導(dǎo)體層311a和311b)(參見圖12D)。 氧化物半導(dǎo)體層311a和311b起源區(qū)和漏區(qū)的作用。其后，熱處理優(yōu)選地在200°C至600°C、典型地300°C至500°C執(zhí)行。這里，熱處理在350°C在氮氣氛下執(zhí)行一小時。通過該熱處理，執(zhí)行包括在島形氧化物半導(dǎo)體層307中 Wh-Ga-Si-O基氧化物半導(dǎo)體的原子水平的重排。該熱處理(還包括光亮退火或其類似的)是重要的，因為該熱處理實現(xiàn)島形氧化物半導(dǎo)體層307中打斷載流子傳送的畸變的釋放。注意對于上文的熱處理的時間沒有特定限制，只要熱處理在氧化物半導(dǎo)體層307的形成之后執(zhí)行即可。接著，形成阻擋膜313以覆蓋包括柵電極層301、氧化物半導(dǎo)體層307、氧化物半導(dǎo)體層311a和311b、導(dǎo)電層310a和310b等的薄膜晶體管350。阻擋膜313優(yōu)選地提供為與溝道保護層315接觸。阻擋膜313優(yōu)選地使用致密膜形成，因為阻擋膜313形成為以便防止例如有機物質(zhì)和金屬、濕氣、氧或在氣氛中飄浮的類似物等雜質(zhì)進入。對例如濕氣和氧等雜質(zhì)的阻擋性質(zhì)通過用致密膜形成提高。阻擋膜313可以通過濺射法或類似方法使用氧化鋁膜、氮化鋁膜、氧氮化鋁膜或氮氧化鋁膜形成為具有單層或堆疊層。在該實施例中，溝道保護層315使用氧化鋁膜、氮化鋁膜、氧氮化鋁膜或氮氧化鋁膜形成為具有單層或堆疊層。因此，作為阻擋膜313，可使用氧化硅膜、氮化硅膜、氧氮化硅膜或氮氧化硅膜。形成覆蓋與氧化物半導(dǎo)體層307的溝道形成區(qū)重疊的區(qū)域的溝道保護層315，使得可以防止?jié)駳夂脱踹M入氧化物半導(dǎo)體層。因此，可以抑制氧化物半導(dǎo)體層的氧化還原反應(yīng)和氧空位濃度中的變化。接著，抗蝕劑掩模在阻擋膜313之上形成，并且阻擋膜313選擇性蝕刻以形成達到導(dǎo)電層310b的接觸孔。其后，形成透明導(dǎo)電層314(參見圖12D)。注意在該步驟的頂視圖對應(yīng)于圖IlA0該透明導(dǎo)電層314的材料和形成方法可以參照在實施例1中描述的透明導(dǎo)電層114。通過上文的工藝，可以形成薄膜晶體管350。采用該方式，形成薄膜晶體管350，其中具有對例如濕氣和氧等雜質(zhì)的高阻擋性質(zhì)的膜用于防止例如濕氣和氧等雜質(zhì)混合進入氧化物半導(dǎo)體。因此，可以抑制其中使用氧化物半導(dǎo)體的半導(dǎo)體器件的半導(dǎo)體特性中的變化，并且此外，可以提高半導(dǎo)體器件的可靠性。該實施例可以視情況與其他實施例中的任何實施例結(jié)合實現(xiàn)。實施例4在該實施例中，將描述其中顯示器中驅(qū)動電路的至少一部分和設(shè)置在像素部分中的薄膜晶體管在一個襯底之上形成的示例。設(shè)置在像素部分中的薄膜晶體管根據(jù)實施例1形成。此外，在實施例1中描述的薄膜晶體管是η溝道TFT。從而，在驅(qū)動電路中可以使用η溝道TFT形成的驅(qū)動電路的部分在與像素部分的薄膜晶體管相同的襯底之上形成。圖14Α圖示作為顯示器的示例的有源矩陣液晶顯示器的框圖的示例。在圖14Α中圖示的顯示器在襯底5300之上包括像素部分5301，其包括多個每個提供有顯示元件的像素；選擇像素的掃描線驅(qū)動電路5302 ；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5303。另外，在實施例1中描述的薄膜晶體管是η溝道TFT，并且包括該η溝道TFT的信號線驅(qū)動電路參照圖15描述。在圖15中圖示的信號線驅(qū)動電路包括驅(qū)動IC5601、開關(guān)組5602_1至5602_Μ、第一布線5611、第二布線5612、第三布線5613和布線5621_1至5621_Μ。開關(guān)組5602_1至 5602_Μ中的每個包括第一薄膜晶體管5603a、第二薄膜晶體管560 和第三薄膜晶體管 5603c。驅(qū)動IC5601連接到第一布線5611、第二布線5612、第三布線5613和布線5621_1 至5621_M。開關(guān)組5602_1至5602_M中的每個連接到第一布線5611、第二布線5612和第三布線5613，并且開關(guān)組5602_1至5602_M分別連接到布線5621_1至5621_M。布線5621_1 至5621_M中的每個經(jīng)由第一薄膜晶體管5603a、第二薄膜晶體管560 和第三薄膜晶體管 5603c連接到三個信號線(信號線Sm-2、信號線Sm-I和信號線Sm(m = 3M))。例如，第J列的布線5621_J(布線5621_1至5621_M中的任一個)經(jīng)由包括在開關(guān)組5602_J中的第一薄膜晶體管5603a、第二薄膜晶體管560 和第三薄膜晶體管5603c連接到信號線SjUf 號線Sj-I和信號線Sj (j = 3J)。信號輸入到第一布線5611、第二布線5612和第三布線5613中的每個。注意驅(qū)動IC5601優(yōu)選地使用單晶半導(dǎo)體形成。開關(guān)組5602_1至5602_M優(yōu)選地在與像素部分相同的襯底之上形成。因此，驅(qū)動IC5601和開關(guān)組5602_1至5602_M優(yōu)選地通過FPC或其類似物連接。備選地，驅(qū)動IC5601可通過例如接合等方法使用在與像素部分相同的襯底之上形成的單晶半導(dǎo)體形成。接著，在圖15中圖示的信號線驅(qū)動電路的操作參照圖16中的時序圖描述。圖16 中的時序圖示出其中選擇第i級的掃描線Gi的情況。第i級的掃描線Gi的選擇期分成第一子選擇期Tl、第二子選擇期T2和第三子選擇期T3。另外，即使當(dāng)選擇另一級的掃描線時， 在圖15中的信號線驅(qū)動電路如在圖16中示出的那樣操作。注意在圖16中的時序圖示出其中第J列中的布線5621」分別經(jīng)由第一薄膜晶體管5603a、第二薄膜晶體管560 和第三薄膜晶體管5603c連接到信號線Sj_2、信號線Sj-I 和信號線Sj的情況。在圖16中的時序圖示出選擇第i級的掃描線Gi的時序、第一薄膜晶體管5603a的導(dǎo)通/關(guān)斷的時序5703a、第二薄膜晶體管5603b的導(dǎo)通/關(guān)斷的時序5703b、第三薄膜晶體管5603c的導(dǎo)通/關(guān)斷的時序5703c和輸入到第J列中的布線5621_J的信號5721_J。在第一子選擇期Tl、第二子選擇期T2和第三子選擇期T3中，不同的視頻信號輸入到布線5621_1至5621_M。例如，在第一子選擇期Tl中輸入到布線5621_J的視頻信號輸入
21到信號線Sj-2，在第二子選擇期T2中輸入到布線5621J的視頻信號輸入到信號線Sj-1， 并且在第三子選擇期T3中輸入到布線5621J的視頻信號輸入到信號線Sj。另外，在第一子選擇期Tl、第二子選擇期T2和第三子選擇期T3中，輸入到布線5621_J的視頻信號分別由 Data_j-2、Data_j_l 禾口 Data_j 指示。如在圖16中示出的，在第一子選擇期Tl中，第一薄膜晶體管5603a導(dǎo)通，并且第二薄膜晶體管560 和第三薄膜晶體管5603c關(guān)斷。此時，輸入到布線5621_J的DataJ-2 經(jīng)由第一薄膜晶體管5603a輸入到信號線Sj-2。在第二子選擇期T2中，第二薄膜晶體管 5603b導(dǎo)通，并且第一薄膜晶體管5603a和第三薄膜晶體管5603c關(guān)斷。此時，輸入到布線 5621_J的DataJ-I經(jīng)由第二薄膜晶體管560 輸入到信號線Sj_L·在第三子選擇期T3 中，第三薄膜晶體管5603c導(dǎo)通，并且第一薄膜晶體管5603a和第二薄膜晶體管560 關(guān)斷。此時，輸入到布線5621_J的DataJ經(jīng)由第三薄膜晶體管5603c輸入到信號線Sj。如上文描述的，在圖15中的信號線驅(qū)動電路中，通過將一個柵極選擇期分成三個，視頻信號可以在一個柵極選擇期中從一個布線5621_J輸入到三個信號線。因此，在圖 15中的信號線驅(qū)動電路中，提供有驅(qū)動IC5601的襯底和提供有像素部分的襯底的連接的數(shù)目可以是信號線的數(shù)目的大約1/3。連接的數(shù)目減少到信號線的數(shù)目的大約1/3，使得在圖15中的信號線驅(qū)動電路的可靠性、良率等可以提高。注意對于薄膜晶體管的設(shè)置、數(shù)目、驅(qū)動方法等沒有特定限制，只要一個柵極選擇期分成多個子選擇期，并且視頻信號如在圖16中圖示的在相應(yīng)子選擇期中從一個布線輸入到多個信號線。例如，當(dāng)視頻信號在三個或更多子選擇期中的每個中從一個布線輸入到三個或更多信號線中的每個時，必須增加薄膜晶體管和用于控制該薄膜晶體管的布線。注意當(dāng)一個柵極選擇期分成四個或更多子選擇期時，一個子選擇期變得更短。因此，一個柵極選擇期優(yōu)選地分成兩個或三個子選擇期。作為另一個示例，一個選擇期可如在圖17中的時序圖中圖示的分成預(yù)充電期Tp、 第一子選擇期Tl、第二子選擇期Τ2和第三子選擇期Τ3。在圖17中的時序示選擇第i 級的掃描線Gi的時序、第一薄膜晶體管5603a的導(dǎo)通/關(guān)斷的時序5803a、第二薄膜晶體管 5603b的導(dǎo)通/關(guān)斷的時序5803b、第三薄膜晶體管5603c的導(dǎo)通/關(guān)斷的時序5803c和輸入到第J列中的布線5621_J的信號5821_J。如在圖17中示出的，第一薄膜晶體管5603a、 第二薄膜晶體管560 和第三薄膜晶體管5603c在預(yù)充電期Tp中導(dǎo)通。此時，輸入到布線 5621_J的預(yù)充電電壓Vp分別經(jīng)由第一薄膜晶體管5603a、第二薄膜晶體管560 和第三薄膜晶體管5603c輸入到信號線Sj-2、信號線Sj-I和信號線Sj。在第一子選擇期Tl中，第一薄膜晶體管5603a導(dǎo)通，并且第二薄膜晶體管560 和第三薄膜晶體管5603c關(guān)斷。此時，輸入到布線5621_J的DataJ-2經(jīng)由第一薄膜晶體管5603a輸入到信號線Sj-2。在第二子選擇期T2中，第二薄膜晶體管5603b導(dǎo)通，并且第一薄膜晶體管5603a和第三薄膜晶體管5603c關(guān)斷。此時，輸入到布線5621_J的DataJ-I經(jīng)由第二薄膜晶體管560 輸入到信號線Sj-Ι。在第三子選擇期T3中，第三薄膜晶體管5603c導(dǎo)通，并且第一薄膜晶體管 5603a和第二薄膜晶體管560 關(guān)斷。此時，輸入到布線5621_J的DataJ經(jīng)由第三薄膜晶體管5603c輸入到信號線Sj。如上文描述的，在應(yīng)用圖17中的時序圖的圖15中的信號線驅(qū)動電路中，視頻信號可以以高速寫入像素，因為信號線可以通過在子選擇期之前提供預(yù)充電選擇期而預(yù)充電。 注意與圖16的那些相似的圖17中的部分由公共標號指示并且省略相同的部分和具有相似功能的部分的詳細說明。此外，描述掃描線驅(qū)動電路的結(jié)構(gòu)。該掃描線驅(qū)動電路包括移位寄存器和緩沖器。 另外，該掃描線驅(qū)動電路在一些情況下包括電平轉(zhuǎn)移器。在該掃描線驅(qū)動電路中，當(dāng)時鐘信號(CLK)和起動脈沖信號(SP)輸入到移位寄存器時，產(chǎn)生選擇信號。該產(chǎn)生的選擇信號由緩沖器緩沖并且放大，并且所得的信號供應(yīng)給對應(yīng)的掃描線。在一條線的像素中的晶體管的柵電極連接到該掃描線。此外，因為在一條線的像素中的晶體管必須同時導(dǎo)通，使用可以饋送大電流的緩沖器。用于掃描線驅(qū)動電路的一部分的移位寄存器的一個模式參照圖18和圖19描述。圖18圖示移位寄存器的電路結(jié)構(gòu)。在圖18中圖示的移位寄存器包括作為觸發(fā)器 5701_1至5701_11的多個觸發(fā)器。另外，移位寄存器用第一時鐘信號、第二時鐘信號、起動脈沖信號和復(fù)位信號的輸入操作。描述在圖18中圖示的移位寄存器的連接關(guān)系。第一級的觸發(fā)器5701_1連接到第一布線5711、第二布線5712、第四布線5714、第五布線5715、第七布線5717_1和第七布線 5717_2。第二級的觸發(fā)器5701_2連接到第三布線5713、第四布線5714、第五布線5715、第七布線5717_1、第七布線5717_2和第七布線5717_3。采用相似的方式，第i級的觸發(fā)器5701_i (觸發(fā)器5701_1至5701_n中的任一個) 連接到第二布線5712和第三布線5713中的一個、第四布線5714、第五布線5715、第七布線 5717」-1、第七布線5717」和第七布線5717」+1。這里，當(dāng)“i”是奇數(shù)時，第i級的觸發(fā)器5701」連接到第二布線5712 ；當(dāng)“i”是偶數(shù)時，第i級的觸發(fā)器5701」連接到第三布線 5713。第η級的觸發(fā)器5701_η連接到第二布線5712和第三布線5713中的一個、第四布線5714、第五布線5715、第七布線5717_η_1、第七布線5717_η和第六布線5716。注意第一布線5711、第二布線5712、第三布線5713和第六布線5716分別可稱為第一信號線、第二信號線、第三信號線和第四信號。第四布線5714和第五布線5715分別可稱為第一電源線和第二電源線。接著，圖19圖示在圖18中圖示的觸發(fā)器的細節(jié)。在圖19中圖示的觸發(fā)器包括第一薄膜晶體管陽71、第二薄膜晶體管5572、第三薄膜晶體管5573、第四薄膜晶體管5574、第五薄膜晶體管陽75、第六薄膜晶體管5576、第七薄膜晶體管5577和第八薄膜晶體管5578。 第一薄膜晶體管陽71、第二薄膜晶體管5572、第三薄膜晶體管5573、第四薄膜晶體管5574、 第五薄膜晶體管5575、第六薄膜晶體管5576、第七薄膜晶體管5577和第八薄膜晶體管5578 中的每個是η溝道晶體管并且當(dāng)柵-源電壓(Vgs)超過閾值電壓(Vth)時導(dǎo)通。另外，在圖19中圖示的觸發(fā)器包括第一布線5501、第二布線5502、第三布線5503、 第四布線5504、第五布線5505和第六布線5506。注意這里的所有薄膜晶體管是增強模式η溝道晶體管；然而，本發(fā)明不限于此。例如，驅(qū)動電路可以使用阻抑模式η溝道晶體管(d印ression-mode n-channel transistor) 操作。接著，在下文描述在圖19中圖示的觸發(fā)器的連接結(jié)構(gòu)。
第一薄膜晶體管5571的第一電極(源電極和漏電極中的一個)連接到第四布線 5504。第一薄膜晶體管5571的第二電極(源電極和漏電極中的另一個)連接到第三布線 5503。第二薄膜晶體管5572的第一電極連接到第六布線5506并且第二薄膜晶體管5572 的第二電極連接到第三布線陽03。第三薄膜晶體管5573的第一電極和柵電極連接到第五布線5505并且第三薄膜晶體管5573的第二電極連接到第二薄膜晶體管5572的柵電極。第四薄膜晶體管5574的第一電極連接到第六布線5506，第四薄膜晶體管5574的柵電極連接到第一薄膜晶體管陽71的柵電極，并且第四薄膜晶體管5574的第二電極連接到第二薄膜晶體管陽72的柵電極。第五薄膜晶體管5575的第一電極連接到第五布線5505，第五薄膜晶體管5575的柵電極連接到第一布線5501，并且第五薄膜晶體管5575的第二電極連接到第一薄膜晶體 ^ 5571的柵電極。第六薄膜晶體管5576的第一電極連接到第六布線5506，第六薄膜晶體管5576的柵電極連接到第二薄膜晶體管陽72的柵電極，并且第六薄膜晶體管5576的第二電極連接到第一薄膜晶體管陽71的柵電極。第七薄膜晶體管5577的第一電極連接到第六布線5506，第七薄膜晶體管5577的柵電極連接到第二布線5502，并且第七薄膜晶體管5577的第二電極連接到第一薄膜晶體 ^ 5571的柵電極。第八薄膜晶體管5578的第一電極連接到第六布線5506，第八薄膜晶體管5578的柵電極連接到第一布線5501，并且第八薄膜晶體管5578的第二電極連接到第二薄膜晶體管陽72的柵電極。注意第一薄膜晶體管5571的柵電極、第四薄膜晶體管5574的柵電極、第五薄膜晶體管5575的第二電極、第六薄膜晶體管5576的第二電極和第七薄膜晶體管5577的第二電極被連接處的點稱為節(jié)點陽43。第二薄膜晶體管5572的柵電極、第三薄膜晶體管5573的第二電極、第四薄膜晶體管陽74的第二電極、第六薄膜晶體管5576的柵電極和第八薄膜晶體管5578的第二電極被連接處的點稱為節(jié)點5544。注意第一布線5501、第二布線5502、第三布線5503和第四布線5504可分別稱為第一信號線、第二信號線、第三信號線和第四信號線。第五布線陽05和第六布線5506可分別稱為第一電源線和第二電源線。在第i級的觸發(fā)器5701」中，圖19中的第一布線5501連接到圖18中的第七布線5717」-1。在圖19中的第二布線5502連接到圖18中的第七布線5717」+1。在圖19 中的第三布線5503連接到第七布線5717」。在圖19中的第六布線5506連接到第五布線 5715。如果“i”是奇數(shù)，圖19中的第四布線5504連接到圖18中的第二布線5712 ；如果 “i”是偶數(shù)，圖19中的第四布線5504連接到圖18中的第三布線5713。另外，圖19中的第五布線5505連接到圖18中的第四布線5714。注意在第一級的觸發(fā)器5701_1中，圖19中的第一布線5501連接到圖18中的第一布線5711。另外，在第η級的觸發(fā)器5701_n中，圖19中的第二布線5502連接到圖18中的第六布線5716。注意信號線驅(qū)動電路和掃描線驅(qū)動電路可以僅使用在實施例1中描述的η溝道 TFT形成。在實施例1中描述的η溝道TFT具有高遷移率，并且從而驅(qū)動電路的驅(qū)動頻率可以增加。另外，在實施例1中圖示的η溝道TFT中，因為寄生電容由使用h-Ga-Si-O基非單晶膜形成的源區(qū)和漏區(qū)減少，頻率特性(稱為f特性)是高的。例如，使用在實施例1中描述的η溝道TFT的掃描線驅(qū)動電路可以以高速操作，并且從而幀頻可以增加并且可以實現(xiàn)黑像(black image)等的插入。另外，當(dāng)掃描線驅(qū)動電路中的晶體管的溝道寬度增加或提供多個掃描線驅(qū)動電路時，可以實現(xiàn)更高的幀頻。當(dāng)提供多個掃描線驅(qū)動電路時，用于驅(qū)動偶數(shù)編號掃描線的掃描線驅(qū)動電路提供在一邊上而用于驅(qū)動奇數(shù)編號掃描線的掃描線驅(qū)動電路提供在對邊上；從而，可以實現(xiàn)幀頻的增加。另外，信號通過多個掃描線驅(qū)動電路到一個掃描線的輸出具有擴大顯示器尺寸的優(yōu)勢。此外，當(dāng)制造作為顯示器的示例的有源矩陣發(fā)光顯示器時，多個晶體管設(shè)置在至少一個像素中，并且從而優(yōu)選地設(shè)置多個掃描線驅(qū)動電路。圖14B是圖示有源矩陣發(fā)光顯示器的示例的框圖。在圖14B中圖示的發(fā)光顯示器在襯底MOO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M01、選擇像素的第一掃描線驅(qū)動電路M02和第二掃描線驅(qū)動電路 5404以及控制視頻信號到選擇像素的輸入的信號線驅(qū)動電路M03。當(dāng)輸入到圖14B中圖示的顯示器的像素的視頻信號是數(shù)字信號時，像素通過晶體管的導(dǎo)通/關(guān)斷的切換處于發(fā)光狀態(tài)或不發(fā)光狀態(tài)。從而，灰度可以使用面積比灰度法或時間比灰度法顯示。面積比灰度法指一個像素分成多個子像素并且每個子像素基于視頻信號獨立地被驅(qū)動使得顯示灰度的驅(qū)動方法。此外，時間比灰度法指控制像素處于發(fā)光狀態(tài)的時段使得顯示灰度的驅(qū)動方法。因為發(fā)光元件的響應(yīng)速度高于液晶元件或其類似物的響應(yīng)速度，發(fā)光元件比液晶元件更適合時間比灰度法。在用時間灰度法顯示的情況下，一個幀周期分成多個子幀周期。 然后，根據(jù)視頻信號，像素中的發(fā)光元件在每個子幀周期中設(shè)置處于發(fā)光狀態(tài)或不發(fā)光狀態(tài)。通過將一幀分成多個子幀，像素在一個幀周期中發(fā)光的總時間長度可以用視頻信號控制使得顯示灰度。在圖14B中圖示的發(fā)光顯示器中，在其中兩個開關(guān)TFT設(shè)置在一個像素中的情況下，第一掃描線驅(qū)動電路M02產(chǎn)生輸入到充當(dāng)一個開關(guān)TFT的柵極布線的第一掃描線的信號，并且第二描線驅(qū)動電路M04產(chǎn)生輸入到充當(dāng)另一個開關(guān)TFT的柵極布線的第二掃描線的信號；然而，一個掃描線驅(qū)動電路可產(chǎn)生輸入到第一掃描線的信號和輸入到第二掃描線的信號兩者。另外，例如，存在根據(jù)包括在一個像素中的開關(guān)TFT的數(shù)目在每個像素中提供用于控制開關(guān)元件的操作的多個掃描線的可能性。在該情況下，一個掃描線驅(qū)動電路可產(chǎn)生輸入到該多個掃描線的所有信號，或多個掃描線驅(qū)動電路可產(chǎn)生輸入到該多個掃描線的信號。另外，同樣在發(fā)光顯示器中，在驅(qū)動電路中可以由η溝道TFT形成的驅(qū)動電路的一部分可以在與像素部分的薄膜晶體管相同的襯底之上形成。備選地，信號線驅(qū)動電路和掃描線驅(qū)動電路可以僅使用在實施例1中描述的η溝道TFT形成。
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此外，上文描述的驅(qū)動電路可以用于電子紙(其使用電連接到開關(guān)元件的元件驅(qū)動電子墨水)，而不限于應(yīng)用至液晶顯示器或發(fā)光顯示器。該電子紙也稱為電泳顯示器(電泳顯示)并且具有以下優(yōu)勢它具有與普通紙相同水平的可讀性，它具有比其他顯示器更低的功耗并且它可以做得薄和輕量。電泳顯示可以具有各種模式。例如，電泳顯示包括分散在溶劑或溶質(zhì)中的多個微膠囊，每個微膠囊包括帶正電荷的第一顆粒和帶負電荷的第二顆粒。在該情況下，通過施加電場于該微膠囊，在微膠囊中的顆粒在互相相反的方向上移動并且僅聚集在一邊的顆粒的顏色可以展現(xiàn)。注意第一顆粒和第二顆粒每個包括色素并且在沒有電場的情況下不移動。 此外，第一顆粒和第二顆粒的顏色互相不同(包括無色或色素缺乏)。采用該方式，電泳顯示是利用其中顆粒通過電場或其類似而移動的系統(tǒng)的顯示。 電泳顯示不需要液晶顯示器中所需要的起偏器和對襯底，由此電泳顯示的厚度和重量可以顯著減小。通過將前面提到的微膠囊分散在溶劑中獲得的溶液稱為電子墨水。該電子墨水可以印刷在玻璃、塑料、布、紙或其類似物的表面上。此外，通過使用濾色器具有色素的顆粒， 彩色顯示也是可能的。當(dāng)多個微膠囊設(shè)置在有源矩陣襯底之上并且微膠囊插入在該有源矩陣襯底之上形成的電極和另一個電極之間時，完成有源矩陣顯示器。該有源矩陣顯示器可以通過施加電場于微膠囊執(zhí)行顯示。作為該有源矩陣襯底，例如，可以使用利用在實施例1中獲得的薄膜晶體管的有源矩陣襯底。注意在微膠囊中的第一顆粒和第二顆?？擅總€用從導(dǎo)電材料、絕緣材料、半導(dǎo)體材料、磁性材料、液晶材料、鐵電材料、電致發(fā)光材料、電變色材料或磁泳材料選擇的單個材料形成或用這些材料中的任何材料的復(fù)合材料形成。通過上文的工藝，高度可靠的顯示器可以制造作為半導(dǎo)體器件。該實施例可以視情況與其他實施例中的任何實施例結(jié)合實現(xiàn)。實施例5在該實施例中，制造薄膜晶體管，并且具有顯示功能的半導(dǎo)體器件(也稱為顯示器)可以使用薄膜晶體管用于像素部分以及另外用于驅(qū)動電路來制造。此外，驅(qū)動電路的一部分或整體可以使用根據(jù)本發(fā)明的實施例的薄膜晶體管在與像素部分相同的襯底之上形成，由此可以獲得板上系統(tǒng)。顯示器包括顯示元件。作為顯示元件，可以使用液晶元件(也稱為液晶顯示元件) 或發(fā)光元件(也稱為發(fā)光顯示元件)。發(fā)光元件在它的類別中包括亮度由電流或電壓控制的元件，并且具體地包括無機電致發(fā)光(EL)元件、有機EL元件等。此外，可以使用對比度由電效應(yīng)改變的顯示介質(zhì)，例如電子墨水等。另外，顯示器包括其中密封顯示元件的面板和其中包括控制器或其類似物的IC 安裝在該面板上的模塊。在顯示元件在顯示器的制造工藝中完成之前，顯示器包括對應(yīng)于一個模式的元件襯底，并且該元件襯底提供有用于供應(yīng)電流給在多個像素中的每個中的顯示元件的裝置。具體地，該元件襯底可處于僅提供有顯示元件的像素電極的狀態(tài)，在待成為像素電極的導(dǎo)電膜形成后并且在該導(dǎo)電膜蝕刻以形成像素電極之前的狀態(tài)，或其他狀態(tài)中的任何狀態(tài)。
注意在該說明書中顯示器意思是圖像顯示器、顯示器或光源(包括照明裝置)。此外，該顯示器在它的類別中包括下列模塊中的任何模塊附連例如柔性印刷電路(FPC)、帶式自動接合(TAB)帶或帶式載體封裝件(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。在該實施例中，液晶顯示器示出為半導(dǎo)體器件的示例。本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的一個實施例的液晶顯示面板的外觀和橫截面將參照圖22A1至22B描述。圖22A1和22A2是其中高度可靠的薄膜晶體管4010和4011(其中每個包括實施例1中描述的h-Ga-Si-O基非單晶膜作為半導(dǎo)體層并且提供有阻擋膜)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22B是沿圖22A1和22A2的線M-N的剖視圖。提供密封劑4005以便包圍提供在第一襯底4001之上的像素部分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之上。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。在分開制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、金屬線接合法、TAB法或類似方法。圖22A1圖示通過COG法安裝信號線驅(qū)動電路4003的示例，并且圖22A2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每個包括多個薄膜晶體管。圖22B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。阻擋膜4020和絕緣層4021提供在薄膜晶體管4010和 4011之上。薄膜晶體管4010和4011中的每個對應(yīng)于在實施例1中描述的包括h-Ga-Si-O基非單晶膜作為半導(dǎo)體層的高度可靠的薄膜晶體管。在該實施例中，薄膜晶體管4010和4011 是η溝道薄膜晶體管。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在第二襯底4006上形成。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 分別提供有絕緣膜4032和絕緣膜4033，其每個起定向膜的作用，并且夾住液晶層4008，其中絕緣層4032和4033插入其之間。注意第一襯底4001和第二襯底4006可以通過使用玻璃、金屬(典型地，不銹鋼)、 陶瓷或塑料形成。作為塑料的示例，可以使用玻璃纖維增強塑料(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。標號4035指示通過選擇性蝕刻絕緣膜獲得的柱狀間隔并且提供為以便控制像素電極層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。對電極層4031和公共電勢線使用公共連接部分互相電連接，其中設(shè)置在一對襯底之間的導(dǎo)電顆粒插入其之間。注意導(dǎo)電顆粒包括在密封劑4005中。備選地，可使用定向膜對于其是不必要的顯示藍相的液晶。藍相是液晶相中的一個，其在膽留液晶的溫度增加時剛好在膽留相變化成各向同性相之前產(chǎn)生。因為藍相僅在窄溫度范圍內(nèi)產(chǎn)生，其中混合5wt%或更多的手性劑的液晶組成用于液晶層4008以便改進溫度范圍。包括顯示藍相的液晶和手性劑的液晶組成具有響應(yīng)速度與10μ s至100μ s — 樣短的這樣的特性，定向過程是不必要的，因為液晶組成具有光學(xué)各向同性，并且視角依賴性是小的。注意在該實施例中描述的液晶顯示器是透射液晶顯示器的示例；然而，該實施例中描述的液晶顯示器可以應(yīng)用于反射液晶顯示器和半透射液晶顯示器。在該實施例中，描述液晶顯示器的示例，其中起偏振片提供在比襯底更靠外的位置中(在觀看者側(cè)上)并且用于顯示元件的著色層和電極層提供在比襯底更靠內(nèi)的位置中；然而，該起偏振片可提供在比襯底更靠內(nèi)的位置中。起偏振片和著色層的堆疊結(jié)構(gòu)不限于該實施例，并且可視情況根據(jù)起偏振片和著色層的材料或制造步驟的條件設(shè)置。此外，可提供充當(dāng)黑底的光阻擋膜。在該實施例中，在實施例1中獲得的薄膜晶體管用起保護層或平坦化絕緣膜的作用的絕緣層(阻擋膜4020和絕緣層4021)覆蓋使得薄膜晶體管的表面不平坦性減小并且薄膜晶體管的可靠性提高。阻擋膜4020的厚度優(yōu)選地大于或等于Inm并且小于或等于 200nm。注意阻擋膜4020被提供為用以防止在空氣中飄浮的例如有機物質(zhì)、金屬物質(zhì)或濕氣等污染雜質(zhì)進入并且優(yōu)選是致密膜。對例如濕氣和氧等雜質(zhì)的阻擋性質(zhì)通過使用致密膜的形成來提高。阻擋膜4020可以形成為具有通過濺射法使用氧化硅膜、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/或氮氧化鋁膜形成的單層或堆疊層。在該實施例中，保護膜通過濺射法形成；然而，該實施例不特定限制于此。保護膜可通過各種方法中的任何方法形成。這里，阻擋膜4020使用氧化鋁膜形成。當(dāng)具有對濕氣和氧的高阻擋性質(zhì)的膜形成為用以覆蓋氧化物半導(dǎo)體層時，可以防止?jié)駳夂脱趸旌线M入氧化物半導(dǎo)體層。因此，可以抑制氧化物半導(dǎo)體層的氧化還原反應(yīng)和氧空位濃度中的變化。此外，可以防止例如有機物質(zhì)和金屬等在氣氛中飄浮或基底材料中的雜質(zhì)混合進入氧化物半導(dǎo)體層。因此，可以抑制在其中使用氧化物半導(dǎo)體的半導(dǎo)體器件的半導(dǎo)體特性中的變化。此外，可以提高半導(dǎo)體器件的可靠性。另外，氮化硅膜、氧化硅膜、氮氧化硅膜或氧氮化硅膜可在阻擋膜4020之上形成 (沒有圖示)。例如，氮化硅膜通過濺射法在阻擋膜4020之上形成。當(dāng)?shù)枘ぬ峁┰谧钃跄?020之上時，防止例如鈉等可移動離子進入半導(dǎo)體區(qū)改變TFT的電特性是可能的。另外，在形成阻擋膜4020后，半導(dǎo)體層可退火(在300°C至400°C )。另外，絕緣層4021在阻擋膜4020之上形成。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材料可以用于絕緣層4021。除了這樣的有機材料， 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用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。該硅氧烷基樹脂可包括有機基(例如，烷基或芳基)或氟基作為取代基。另外，有機基可包括氟基。對于絕緣層4021的形成方法沒有特定限制，并且可以根據(jù)絕緣層4021的材料采用下列方法中任何方法濺射法、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、淋涂機、刮涂機等。當(dāng)絕緣層4021使用材料溶液形成時，半導(dǎo)體層可在與絕緣層4021的烘烤步驟相同的時間退火(在300°C至 4000C )。絕緣層4021的烘烤步驟還充當(dāng)半導(dǎo)體層的退火步驟，并且半導(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，例如含氧化鎢的氧化銦、含氧化鎢的氧化銦鋅、含氧化鈦的氧化銦、含氧化鈦的氧化銦錫、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。另外，包含導(dǎo)電高分子(也稱為導(dǎo)電聚合物)的導(dǎo)電組成可以用于形成像素電極層4030和對電極層4031。用該導(dǎo)電組成形成的像素電極優(yōu)選地具有小于或等于1.0X104 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，包含在該導(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)電高分子。作為其的示例，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等。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和像素部分4002。在該實施例中，連接端子電極4015使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用與薄膜晶體管4010和4011的源電極層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。注意圖22Α1至22Β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23圖示其中TFT襯底沈00用于液晶顯示模塊的示例，其對應(yīng)于半導(dǎo)體器件的一個模式。圖23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、著色層 2605和起偏振片沈06提供在襯底之間以形成顯示區(qū)。該著色層沈05對于執(zhí)行彩色顯示是必需的。在RGB系統(tǒng)的情況下，對應(yīng)于紅色、綠色和藍色的顏色的著色層提供給相應(yīng)像素。 起偏振片沈06和沈07以及漫射板沈13提供在TFT襯底沈00和對襯底沈01外面。光源包括冷陰極管2610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。起偏振片和液晶層可堆疊，其中延遲板插在其之間。對于液晶顯示模塊，可以使用TN(扭曲向列)模式，IPS(共面轉(zhuǎn)換)模式、FFS(邊緣場開關(guān))模式、MVA (多疇垂直排列)模式、PVA (圖案垂直排列)模式、ASM(軸對稱排列微單元)模式、OCB (光學(xué)補償雙折射)模式、FLC(鐵電液晶)模式、AFLC(反鐵電液晶)模式或其類似的液晶。通過上文的工藝，高度可靠的液晶顯示器可以制造作為半導(dǎo)體器件。該實施例可以視情況與其他實施例中的任何實施例結(jié)合實現(xiàn)。實施例6在該實施例中，電子紙描述為半導(dǎo)體器件的示例。圖18圖示作為半導(dǎo)體器件的示例的有源矩陣電子紙。用于半導(dǎo)體器件的薄膜晶體管581可以采用與在實施例1至3中的任何實施例中描述的薄膜晶體管相似的方式制造。在該實施例中描述的半導(dǎo)體器件是在實施例1中描述的半導(dǎo)體器件。在圖13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和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。圖13圖示其中阻擋層形成為具有雙層結(jié)構(gòu)的示例。在襯底580之上形成的薄膜晶體管581是具有底柵極結(jié)構(gòu)的薄膜晶體管，并且源電極層或漏電極層通過在阻擋膜583、 阻擋膜584和絕緣層585中形成的接觸孔電連接到第一電極層587。在該第一電極層587 和第二電極層588之間，提供每個具有黑區(qū)590a和白區(qū)590b的球形顆粒589，其由充有液體的空腔594包圍。在球形顆粒589周圍的空間填充有例如樹脂等填料595(參見圖13)。 在圖13中，第一電極層587對應(yīng)于像素電極，并且第二電極層588對應(yīng)于公共電極。第二電極層588電連接到提供在與薄膜晶體管581相同的襯底之上的公共電勢線。提供為用于襯底596的第二電極層588和公共電勢電極可以使用在上文的實施例中描述的公共連接部分互相電連接，其中設(shè)置在一對襯底之間的導(dǎo)電顆粒插入其之間。此外，代替扭轉(zhuǎn)球，還可以使用電泳元件。在該情況下，使用具有大約ΙΟμπι至 200 μ m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相反側(cè)，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一般叫做電子紙。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的地方辨認出。 另外，即使當(dāng)電力沒有供應(yīng)給顯示部分時，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)遠離電波源，也可以存儲顯示的圖像。通過該工藝，高度可靠的電子紙可以制造為半導(dǎo)體器件。該實施例可以視情況與其他實施例中描述的結(jié)構(gòu)中的任何結(jié)構(gòu)結(jié)合實現(xiàn)。實施例7在該實施例中，發(fā)光顯示器描述為半導(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)光材料是有機化合物還是無機化合物而分類。一般，前者稱為有機EL元件，而后者稱為無機EL元件。在有機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)光有機化合物。發(fā)光有機化合物從激發(fā)態(tài)返回基態(tài)，由此發(fā)射光。由于這樣的機制，該發(fā)光元件稱為電流激發(fā)發(fā)光元件。無機EL元件根據(jù)它們的元件結(jié)構(gòu)分類成分散型無機EL元件和薄膜型無機EL元件。分散型無機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。薄膜型無機EL元件具有其中發(fā)光層夾在介電層之間的結(jié)構(gòu)，其進一步夾在電極之間，并且它的光發(fā)射機制是定域型光發(fā)射，其利用金屬離子的內(nèi)電子層電子躍遷。注意這里使用有機EL元件作為發(fā)光元件來描述。圖20圖示可以應(yīng)用數(shù)字時間灰度驅(qū)動的像素結(jié)構(gòu)的示例，其作為半導(dǎo)體器件的示例。描述可以應(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。該公共電極6408電連接到在相同襯底之上形成的公共電勢線。 該公共電極6408電連接到在相同襯底之上形成的公共電勢線。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“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正向閾值電壓或更高。注意驅(qū)動晶體管6402的柵極電容可用作電容器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。即，驅(qū)動晶體管6402在線性區(qū)中操作。因為驅(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20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”的電壓施加于驅(qū)動晶體管6402的柵極?！鞍l(fā)光元件6404的正向電壓”指示獲得期望的亮度的電壓，并且至少高于正向閾值電壓。輸入驅(qū)動晶體管6402在飽和區(qū)中操作所借助的視頻信號，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20中圖示的像素結(jié)構(gòu)不限于此。例如，開關(guān)、電阻器、電容器、晶體管、邏輯電路或其類似物可添加到圖20中圖示的像素。接著，發(fā)光元件的結(jié)構(gòu)參照圖21A至21C描述。像素的橫截面結(jié)構(gòu)通過采用η溝道驅(qū)動TFT作為示例來描述。在圖21Α至21C中圖示的用于半導(dǎo)體器件的驅(qū)動TFT7001、 7011和7021可以采用與在實施例1中描述的薄膜晶體管相似的方式制造，并且是每個包括M-Ga-S1-O基非單晶膜作為半導(dǎo)體層的高度可靠的薄膜晶體管。另外，在圖21Α至21C 中，阻擋膜提供為具有雙層結(jié)構(gòu)。在圖21Α中，阻擋膜7008和7009可以使用氧化鋁膜、氮化鋁膜、氧氮化鋁膜或氮氧化鋁膜形成。此外，在圖21Β中的阻擋膜7018和7019和阻擋膜70 和70 也可以使
用氧化鋁膜、氮化鋁膜、氧氮化鋁膜或氮氧化鋁膜形成。當(dāng)具有對濕氣和氧的高阻擋性質(zhì)的膜形成以覆蓋氧化物半導(dǎo)體層時，可以防止?jié)駳夂脱趸旌线M入氧化物半導(dǎo)體層。因此，可以抑制氧化物半導(dǎo)體層的氧化還原反應(yīng)和氧空位濃度中的變化。此外，可以防止例如有機物質(zhì)和金屬等在氣氛中飄浮或包括在基底材料中的雜質(zhì)混合進入氧化物半導(dǎo)體層。因此，可以抑制在其中使用氧化物半導(dǎo)體的半導(dǎo)體器件的半導(dǎo)體特性中的變化。此外，可以提高半導(dǎo)體器件的可靠性。為了取出從發(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取出；底發(fā)射結(jié)構(gòu)，其中光發(fā)射光通過在襯底側(cè)上的表面取出；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)上的表面取出。本發(fā)明的實施例的像素結(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)光元件參照圖21A描述。圖2IA是在驅(qū)動TFT7001是η溝道TFT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21Α中，發(fā)光元件7002的陰極7003電連接到驅(qū)動TFT7001， 并且發(fā)光層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)并且反射光即可。例如，優(yōu)選地使用Ca、Al、CaF2、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、光發(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21A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)。接著，具有底發(fā)射結(jié)構(gòu)的發(fā)光元件參照圖21B描述。圖21B是在驅(qū)動TFT7011是
32η溝道晶體管并且光從發(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 2IB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 21Α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形成以具有可以透光的厚度(優(yōu)選地，大約5nm至30nm)。例如，具有20nm厚度的鋁膜可以用作陰極7013。與圖21A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21A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色素的樹脂或其類似物。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21B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)。接著，具有雙發(fā)射結(jié)構(gòu)的發(fā)光元件將參照圖2IC描述。在圖2IC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21A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21A，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21A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21C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)。注意，盡管有機EL元件這里描述作為發(fā)光元件，無機EL元件也可以提供為發(fā)光元件。在該實施例中，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)。在該實施例中描述的半導(dǎo)體器件不限于在圖21A至21C中圖示的結(jié)構(gòu)，并且可以基于根據(jù)本發(fā)明的技術(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)體器件的一個實施例)的外觀和橫截面參照圖24A和24B描述。圖24A是其中在實施例1中描述的第一襯底4501之上形成的并且每個包括^-Ga-Si-O基非單晶膜作為半導(dǎo)體層的高度可靠薄膜晶體管4509和 4510與發(fā)光元件4511用密封劑4505密封在第一襯底4501和第二襯底4506之間的面板的頂視圖。圖24B是沿圖24A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)使得面板如上文描述的那樣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并且包括在像素部分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在圖24B中作為示例圖示。作為薄膜晶體管4509和4510中的每個，可以使用如在實施例1中描述的包括 ^1-Ga-S1-O基非單晶膜作為半導(dǎo)體層的高度可靠的薄膜晶體管。在該實施例中，薄膜晶體管4509和4510是η溝道薄膜晶體管。此外，標號4511指示發(fā)光元件。作為包括在該發(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)，但本發(fā)明不限于在該實施例中描述的那樣。發(fā)光元件4511的結(jié)構(gòu)可以根據(jù)光從發(fā)光元件4511取出的方向或其類似的視情況改變。隔斷壁4520使用有機樹脂膜、無機絕緣膜或有機聚硅氧烷形成。隔斷壁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。保護膜可在第二電極層4513和隔斷壁4520之上形成以便防止氧、氫、濕氣、二氧化碳或其類似物進入發(fā)光元件4511。作為保護膜，可以形成氮化硅膜、氮氧化硅膜、DLC膜或其類似物。另外，多種信號和電勢從PFC4518a與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和像素部分4502。在該實施例中，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取出的方向上的第二襯底4506需要具有透光性質(zhì)。在該情況下，使用例如玻璃板、塑料板、聚酯膜或丙烯酸膜等透光材料。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、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)。在該實施例中，氮用于填料4507。另外，如果需要，可視情況在發(fā)光元件的發(fā)光表面上提供例如起偏振片、圓形起偏振片(包括橢圓起偏振片)、延遲板(四分之一波長板或半波波長板)或濾色片等光學(xué)膜。 此外，起偏振片或圓形起偏振片可提供有抗反射膜。例如，可以執(zhí)行防眩處理，由此反射光可以通過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450 和掃描線驅(qū)動電路450 與4504b可提供為在分開制備的襯底之上使用單晶半導(dǎo)體膜或多晶半導(dǎo)體膜形成的驅(qū)動電路。另外，僅信號線驅(qū)動電路或其的部分或掃描線驅(qū)動電路或其的部分可分開形成和安裝。該實施例不限于在圖 24A和MB中圖示的結(jié)構(gòu)。通過上文的工藝，高度可靠的發(fā)光顯示器(顯示面板)可以制造為半導(dǎo)體器件。該實施例可以視情況與其他實施例中的任何實施例結(jié)合實現(xiàn)。實施例8根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體器件可以應(yīng)用于電子紙。電子紙可以用于多種領(lǐng)域的電子裝置，只要它們可以顯示數(shù)據(jù)即可。例如，根據(jù)本發(fā)明的電子紙可以應(yīng)用于電子書(e書)閱讀器、海報、在例如列車等車輛中的廣告、例如信用卡等多種卡片中的顯示等。該電子裝置的示例在圖25A和25B和圖26中圖示。圖25A圖示使用電子紙形成的海報沈31。在其中廣告介質(zhì)是印刷紙的情況下，廣告由人力更換；然而，通過使用電子紙，廣告顯示可在短時間中改變。此外，圖像可以穩(wěn)定地顯示而沒有變形。注意該海報可配置成無線地傳送和接收數(shù)據(jù)。圖25B圖示在例如列車等車輛中的廣告沈32。在其中廣告介質(zhì)是印刷紙的情況下，廣告由人力更換；然而，通過使用電子紙，廣告顯示可在沒有許多人力的情況下短時間中改變。此外，圖像可以穩(wěn)定地顯示而沒有變形。注意該車輛中的廣告可配置成無線地傳送和接收數(shù)據(jù)。圖沈圖示電子書閱讀器2700的示例。例如，該電子書閱讀器2700包括兩個外殼，外殼2701和外殼2703。該外殼2701和外殼2703用鉸鏈2711結(jié)合使得該電子書閱讀器2700可以打開和關(guān)閉，其中鉸鏈2711作為軸。利用這樣的結(jié)構(gòu)，該電子書閱讀器2700 可以像紙質(zhì)書一樣操作。顯示部分2705和顯示部分2707分別包含在外殼2701和外殼2703中。顯示部分 2705和顯示部分2707可配置成顯示一幅圖像或不同圖像。在顯示部分2705和顯示部分 2707顯示不同圖像的情況下，例如，在右側(cè)的顯示部分(在圖沈中的顯示部分270 可以顯示文本并且在左側(cè)的顯示部分(在圖26中的顯示部分2707)可以顯示圖形。圖沈圖示其中外殼2701提供有操作部分等的示例。例如，外殼2701提供有電源開關(guān)2721、操作鍵2723、揚聲器2725等。利用操作鍵2723，可以翻頁。注意鍵盤、指點裝置或其類似物可提供在提供顯示部分的外殼的表面上。此外，外部連接端子(耳機端子、USB 端子、可以連接到例如AC適配器和USB電纜等各種電纜的端子或其類似物)、記錄介質(zhì)插入部分或其類似物可提供在外殼的背面或側(cè)面上。此外，電子書閱讀器2700可具有電子辭典的作用。電子書閱讀器2700可配置成無線地傳送和接收數(shù)據(jù)?？梢圆捎闷渲衅谕臅?dāng)?shù)據(jù)或類似物從電子書服務(wù)器無線地購買并且下載的結(jié)構(gòu)。實施例9根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體器件可以應(yīng)用于多種電子裝置(包括游藝機)。電子裝置的示例包括電視機(也稱為電視或電視接收器)、計算機或類似物的監(jiān)視器、例如數(shù)字拍攝裝置或數(shù)字攝像機等拍攝裝置、數(shù)字相框、移動電話手持機(也稱為移動電話或移動電話裝置)、便攜式游戲機、便攜信息終端、音頻重現(xiàn)裝置、例如彈珠機等大型游戲機等。圖27A圖示電視機9600的示例。在電視機9600中，顯示部分9603包含在外殼 9601中。該顯示部分9603可以顯示圖像。此外，該外殼9601由底座9605支撐。
電視機9600可以用外殼9601的操作開關(guān)或單獨的遙控器9610操作。頻道和音量可以用遙控器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，遙控器9610可提供有用于顯示從遙控器9610輸出的數(shù)據(jù)的顯示部分9607。注意電視機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27B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可以顯示各種圖像，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的數(shù)據(jù)的存儲器插入數(shù)字相框的記錄介質(zhì)插入部分中，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28A是便攜式游戲機并且包括兩個外殼，外殼9881和外殼9891，其與接頭部分 9893連接使得便攜式游戲機可以打開或折疊。顯示面板9882包含在外殼9881中，并且顯示面板9883包含在外殼9891中。另外，在圖28A中圖示的便攜式游戲機提供有揚聲器部分 9884、記錄介質(zhì)插入部分9886、LED燈9890、輸入裝置(操作鍵9885、連接端子9887、傳感器 9888(具有測量力、位移、位置、速度、加速度、角速度、轉(zhuǎn)數(shù)、距離、光、液體、磁性、溫度、化學(xué)物質(zhì)、聲、時間、硬度、電場、電流、電壓、電功率、輻射線、流率、濕度、梯度、振動、氣味或紅外線的功能)和麥克風(fēng)9889)等。不用說，便攜式游戲機的結(jié)構(gòu)不限于上文描述的那個。便攜式游戲機可具有其中視情況提供另外的附件設(shè)備而只要至少提供半導(dǎo)體器件即可的結(jié)構(gòu)。在圖28A中圖示的便攜式游戲機具有讀取存儲在記錄介質(zhì)中的程序或數(shù)據(jù)以在顯示面板上顯示它的功能，和通過無線通信與另一個便攜式游戲機共享信息的功能。注意在圖^A 中圖示的便攜式游戲機的功能不限于上文描述的那些，并且便攜式游戲機可以具有多種功能。圖^B圖示投幣機9900的示例，其是大型游藝機。在該投幣機9900中，顯示部分 9903包含在外殼9901中。另外，投幣機9900提供有例如起動桿或停止開關(guān)等操作裝置、投幣孔、揚聲器或其類似物。不用說，投幣機9900的結(jié)構(gòu)不限于上文描述的結(jié)構(gòu)。投幣機可具有其中視情況提供另外的附件設(shè)備而只要至少提供根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體器件即可的結(jié)構(gòu)。圖^A圖示移動電話手持機1000的示例。該移動電話手持機1000提供有包含在外殼1001中顯示部分1002、操作按鈕1003、外部連接端口 1004、揚聲器1005、麥克風(fēng)1006等。當(dāng)在圖^A中圖示的移動電話手持機1000的顯示部分1002用手指或類似物觸碰時，數(shù)據(jù)可以輸入移動電話手持機1000。此外，例如進行呼叫或發(fā)文本信息等操作可以通過用手指或類似物觸碰顯示部分1002執(zhí)行。
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。第三模式是兩個模式的組合，即顯示模式和輸入模式的組合的顯示和輸入模式。例如，在進行呼叫或發(fā)文本信息的情況下，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字符。在該情況下，在幾乎顯示部分1002 的屏幕的所有區(qū)域上顯示鍵盤或數(shù)字鍵是優(yōu)選的。當(dāng)包括用于探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手持機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手持機1000的取向自動地改變(移動電話手持機1000是水平還是豎直放置以用于橫向模式或豎向模式)。屏幕模式通過觸碰顯示部分1002或使用外殼1001的操作按鈕1003改變。備選地，屏幕模式可根據(jù)在顯示部分1002上顯示的圖像的種類改變。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，屏幕模式改變到顯示模式。當(dāng)信號是文本數(shù)據(jù)時，屏幕模式改變到輸入模式。此外，在輸入模式中，在檢測由在顯示部分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進行時，屏幕模式可被控制以便從輸入模式改變到顯示模式。顯示部分1002可起圖像傳感器的作用。例如，當(dāng)顯示部分1002用手掌或手指觸碰時取得掌紋、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，可以取得手指紋理、手掌紋理或其類似物的圖像。圖^B也圖示移動電話手持機的示例。圖^B中的移動電話手持機包括顯示器 9410和通信裝置9400。該顯示器9410包括外殼9411，其包括顯示部分9412和操作按鈕 9413。該通信裝置9400包括外殼9401，其包括操作按鈕9402、外部輸入端子9403、麥克風(fēng) 9404、揚聲器9405和當(dāng)收到來電呼叫時發(fā)射光的發(fā)光部分9406。具有顯示功能的顯示器 9410可以在由箭頭指示的兩個方向上從通信裝置9400分離。因此，顯示器9410和具有電話功能的通信裝置9400可以沿其的短軸或其的長軸互相附連。當(dāng)僅需要顯示功能時，顯示器9410可以單獨使用，同時通信裝置9400從顯示器9410分離。通信裝置9400和顯示器 9410每個可以通過無線通信或有線通信傳送和接收圖像或輸入信息并且每個具有可充電電池。該申請基于在2008年11月7日向日本專利局提交的日本專利申請序列號 2008-286278，其全部內(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，其包括在具有絕緣表面的襯底之上的柵電極層；在所述柵電極層之上的柵極絕緣膜；在所述柵極絕緣膜之上的源電極和漏電極；在所述源電極和所述漏電極之上的第一氧化物半導(dǎo)體層；在所述源電極和所述第一氧化物半導(dǎo)體層之間的源區(qū)，以及在所述漏電極和所述第一氧化物半導(dǎo)體層之間的漏區(qū)；以及與所述第一氧化物半導(dǎo)體層接觸的阻擋膜。
2.一種半導(dǎo)體器件，其包括在具有絕緣表面的襯底之上的柵電極層； 在所述柵電極層之上的柵極絕緣膜；在所述柵電極層之上的第一氧化物半導(dǎo)體層且所述柵極絕緣膜插入其之間； 互相分開地提供在所述第一氧化物半導(dǎo)體層之上的源區(qū)和漏區(qū)； 在所述源區(qū)之上并且與其接觸的源電極，以及在所述漏區(qū)之上并且與其接觸的漏電極；以及與該第一氧化物半導(dǎo)體層的一部分接觸的阻擋膜。
3.一種半導(dǎo)體器件，其包括在具有絕緣表面的襯底之上的柵電極層； 在所述柵電極層之上的柵極絕緣膜； 在所述柵極絕緣膜之上的第一氧化物半導(dǎo)體層；提供在與所述第一氧化物半導(dǎo)體層的溝道形成區(qū)重疊的區(qū)域中的溝道保護層； 在所述第一氧化物半導(dǎo)體層之上的源電極和漏電極；在所述源電極和所述第一氧化物半導(dǎo)體層之間的源區(qū)，以及在所述漏電極和所述第一氧化物半導(dǎo)體層之間的漏區(qū)；以及與所述溝道保護層的一部分接觸的阻擋膜。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項所述的半導(dǎo)體器件，其中所述阻擋膜包括氧化鋁膜、氮化鋁膜、氧氮化鋁膜和氮氧化鋁膜中的一個或多個。
5.如權(quán)利要求1至3中任一項所述的半導(dǎo)體器件，其中所述阻擋膜的厚度大于或等于 Inm并且小于或等于200nm。
6.如權(quán)利要求1至3中任一項所述的半導(dǎo)體器件，其中所述柵極絕緣膜包括氧化鋁膜、 氮化鋁膜、氧氮化鋁膜和氮氧化鋁膜中的一個或多個。
7.如權(quán)利要求1至3中任一項所述的半導(dǎo)體器件，其中所述第一氧化物半導(dǎo)體層包括銦、鎵和鋅。
8.如權(quán)利要求1至3中任一項所述的半導(dǎo)體器件，其中所述源區(qū)和所述漏區(qū)用具有比所述第一氧化物半導(dǎo)體層更高電導(dǎo)率的第二氧化物半導(dǎo)體層形成。
9.如權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體器件，其中所述第二氧化物半導(dǎo)體層包括銦、鎵和鋅。
全文摘要
目的是防止例如濕氣和氧等雜質(zhì)混合進入氧化物半導(dǎo)體并且抑制其中使用氧化物半導(dǎo)體的半導(dǎo)體器件的半導(dǎo)體特性中的變化。另一個目的是提供具有高可靠性的半導(dǎo)體器件。提供在具有絕緣表面的襯底之上的柵極絕緣膜、提供在該柵極絕緣膜之上的源電極和漏電極、提供在該源電極和漏電極之上的第一氧化物半導(dǎo)體層，以及提供在該源電極與漏電極和該第一氧化物半導(dǎo)體層之間的源區(qū)和漏區(qū)被提供。阻擋膜提供為與該第一氧化物半導(dǎo)體層接觸。
文檔編號H01L29/786GK102210025SQ20098014540
公開日2011年10月5日 申請日期2009年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月7日
發(fā)明者山崎舜平, 秋元健吾 申請人:株式會社半導(dǎo)體能源研究所