專利名稱：半導(dǎo)體器件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有利用薄膜晶體管(下文稱為TFT)形成的電路的半導(dǎo)體器件及其制造方法。例如，本發(fā)明涉及其中安裝了以液晶顯示面板作為代表的電光器件或包括有機(jī)發(fā)光元件的發(fā)光顯示器件作為其部件的電子器件。注意此說明書中的半導(dǎo)體器件指的是可使用半導(dǎo)體特性操作的所有器件，而且光電器件、半導(dǎo)體電路以及電子器件都是半導(dǎo)體器件。
背景技術(shù)：
針對(duì)多種應(yīng)用使用多種金屬氧化物。氧化銦是眾所周知的材料，且用作液晶顯示器等所必需的透明電極材料。某些金屬氧化物具有半導(dǎo)體特性。具有半導(dǎo)體特性的金屬氧化物是一種類型的化合物半導(dǎo)體。化合物半導(dǎo)體是利用結(jié)合到一起的兩種或多種類型的半導(dǎo)體形成的半導(dǎo)體。 一般而言，金屬氧化物變成絕緣體。然而，已知金屬氧化物根據(jù)金屬氧化物中包括的元素的組合而變成半導(dǎo)體。例如，已知氧化鎢、氧化錫、氧化銦、氧化鋅等是具有半導(dǎo)體特性的金屬氧化物。公開了其中利用這樣的金屬氧化物形成的透明半導(dǎo)體層作為溝道形成區(qū)的一種薄膜晶體管 (專利文獻(xiàn)1到4與非專利文獻(xiàn)1)。此外，已知作為金屬氧化物的不僅有單組分氧化物而且有多組分氧化物。例如，作為同系化合物的InGaO3(ZnO)ffl(m為自然數(shù))是已知的材料(非專利文獻(xiàn)2到4)。而且，已經(jīng)確認(rèn)這樣的h-Ga-Si基氧化物可應(yīng)用于薄膜晶體管的溝道層(專利文獻(xiàn)5和非專利文獻(xiàn)5和6)。此外，一種利用氧化物半導(dǎo)體制造薄膜晶體管、并將該薄膜晶體管應(yīng)用于電子器件或光學(xué)器件的技術(shù)已經(jīng)引起人們的注意。例如，專利文獻(xiàn)6和專利文獻(xiàn)7公開了使用氧化鋅或^-Ga-S1-O基氧化物半導(dǎo)體作為氧化物半導(dǎo)體膜來制造薄膜晶體管的技術(shù)，而且用這樣的晶體管作為圖像顯示器件的開關(guān)元件等。[專利文獻(xiàn)][專利文獻(xiàn)1]日本已公開專利申請(qǐng)No.S60-198861[專利文獻(xiàn)2]日本已公開專利申請(qǐng)NO.H8-264794[專利文獻(xiàn)3]PCT國際申請(qǐng)No.Hl 1-505377的日文譯文[專利文獻(xiàn)4]日本已公開專利申請(qǐng)No.2000-150900[專利文獻(xiàn)5]日本已公開專利申請(qǐng)No.2004-103957[專利文獻(xiàn)6]日本已公開專利申請(qǐng)No.2007-123861[專利文獻(xiàn)7]日本已公開專利申請(qǐng)No.2007-096055
[非專利文獻(xiàn)][非專利文獻(xiàn) 1]M. W. Prins、K. 0. Grosse-Holz、G. Muller、J. F. Μ. Cillessen、 J. B. Giesbers、R. P. Weening 以及 R. M. Wolf，“鐵電透明薄膜晶體管(A ferroelectric transparent thin-film transistor) ”，應(yīng)用物理快報(bào)(Appl. Phys. Lett.)，1996年 6 月 17 日第68卷第3650-3652頁[非專利文獻(xiàn) 2]M. Nakamura, N. Kimizuka 以及 T. Mohri，In2O3-^i2ZnO4-ZnO 系統(tǒng)在 1350°C下的相態(tài)關(guān)系(The Phase Relations in the In2O3-Ga2ZnO4-ZnO System at 1350°C ) ”，J. Solid State Chem.，1991，第 93 卷第 298-315 頁[非專利文獻(xiàn) 3]N. Kimizuka、M. Isobe 以及 M. Nakamura, “ In2O3-ZnGa2O4-ZnO 系統(tǒng)中的同系化合物——In2O3(ZnO)m(m = 3，4，和 5)、InGaO3(ZnO)3> 以及 Gei2O3(ZnO)m(m = 7，8，9，和 16)的合成和單晶數(shù)據(jù)(Syntheses and Single-Crystal Data of Homologous Compounds, In2O3(ZnO)m(m = 3,4, and 5), InGaO3(ZnO)3, and Ga2O3(ZnO)m(m = 7,8,9, and 16) in the In2O3-ZnGa2O4-ZnO System) ”，J. Solid State Chem.，1995，第 116 卷第 170-178 頁[非專利文獻(xiàn) 4]Μ. Nakamura, N. Kimizuka、Τ. Mohri 以及 Μ. Isobe, “InFeO3(ZnO) m(m:自然數(shù))及其同構(gòu)化合物的同系系列、合成以及晶體結(jié)構(gòu)(Homologous Series, Synthesis and Crystal Structure of InFeO3(ZnO)m(m :natural number)and its Isostructural Compound) ”，KOTAI BUTSURI 固態(tài)物理(SOLID STATEPHYSICS)，1993，第 28 卷，No. 5，第 317-327 頁[5] K. Nomura > 0hta> K. Ueda> Τ. Kamiya> Μ. Hirano VX R Ε. Hosono, “在單晶透明氧化物半導(dǎo)體中制造的薄膜晶體管(Thin-film transistor fabricated in single-crystalline transparent oxide semiconductor)，，, SCIENCE, 2003 年，第 300 卷， 第 1269-1272 頁Nomura>H. 0hta>A. Takagi>Τ. Kamiya>M. Hirano VXRE. Hosono, “使用非晶氧化物半導(dǎo)體的透明柔性薄膜晶體管的腔室溫制造(Room-temperature fabrication of transparent flexible thin-film transistors using amorphous oxide semiconductors) ”，NATURE, 2004 年，第 432 卷，第 488-492 頁

發(fā)明內(nèi)容
一個(gè)目的是提供一種包括薄膜晶體管的半導(dǎo)體器件，該薄膜晶體管具有氧化物半導(dǎo)體層和優(yōu)秀的電特性。此外，另一目的是提供一種用于制造半導(dǎo)體器件的方法，其中在一個(gè)襯底上形成多種類型的不同結(jié)構(gòu)的薄膜晶體管以形成多種類型的電路，而且其中沒有顯著增加步驟數(shù)量。在絕緣表面上形成金屬薄膜之后，在該金屬薄膜上形成比該金屬薄膜厚的氧化物半導(dǎo)體層。然后，執(zhí)行諸如熱處理之類的氧化處理以部分或全部地氧化該金屬薄膜。作為該金屬薄膜，能使用在氧化處理之后用作半導(dǎo)體的材料，例如優(yōu)選使用銦、鋅、錫、鉬或鎢。經(jīng)過氧化的金屬薄膜成為第一氧化物半導(dǎo)體層，藉此獲得第一氧化物半導(dǎo)體層和重疊的第二氧化物半導(dǎo)體層的疊層。注意第一氧化物半導(dǎo)體層具有比第二氧化物半導(dǎo)體層低的電阻率(即更高的電導(dǎo)率)。此外，第一氧化物半導(dǎo)體層與柵電極之間的距離比第二氧化物半導(dǎo)體層與柵電極之間的距離短。第一氧化物半導(dǎo)體層至少與柵絕緣膜接觸。通過使用此疊層制造薄膜晶體管，能獲得具有優(yōu)秀的電特性(即電場遷移率)的薄膜晶體管。根據(jù)此說明書公開的本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)是一種用于制造半導(dǎo)體器件的方法，其包括以下步驟在絕緣表面上形成柵電極；在柵電極上形成絕緣層；在絕緣層上形成金屬薄膜；在金屬薄膜上形成氧化物半導(dǎo)體層；以及在形成氧化物半導(dǎo)體層之后執(zhí)行氧化處理以至少部分地氧化金屬薄膜。通過上述結(jié)構(gòu)，可解決上述問題中的至少一個(gè)。通過濺射法、真空汽相沉積法、涂覆法等形成該金屬薄膜。該金屬薄膜的厚度大于 Onm且小于或等于lOnm，優(yōu)選為3nm到5nm(含3nm和5歷)?？商娲厥褂貌煌饘俦∧さ寞B層，該疊層的厚度小于或等于10nm。注意，氧化金屬薄膜至少部分意味著將該金屬薄膜氧化到薄膜晶體管能起作用并呈現(xiàn)出開關(guān)特性的程度。換言之，金屬薄膜被氧化成不致引起源電極與漏電極之間流過的電流量在對(duì)柵極施加了電壓與未對(duì)柵極施加電壓之間幾乎沒有差別的狀態(tài)，或不致引起其中源電極與漏電極電導(dǎo)通的狀態(tài)。此外，該氧化處理是在含氧氣的氣氛、空氣和氮?dú)鈿夥罩械娜我环N下執(zhí)行的熱處理(在200°C到600°C下)。即使在氮?dú)鈿夥罩?，通過熱處理，金屬薄膜與在金屬薄膜上且與金屬薄膜接觸的氧化物半導(dǎo)體層(第二氧化物半導(dǎo)體層)中的氧結(jié)合，從而氧化了金屬薄膜。在此情況下，由于金屬薄膜的存在，提取了第二氧化物半導(dǎo)體層的氧，藉此可在第二氧化物半導(dǎo)體層中形成缺氧區(qū)。此外，不限于氮?dú)鈿夥罩械臒崽幚恚捎诮饘俦∧さ拇嬖冢诤鯕獾臍夥罩谢蚩諝庵型ㄟ^熱處理也可提取第二氧化物半導(dǎo)體層中的氧，藉此能在第二氧化物半導(dǎo)體層中形成缺氧區(qū)。通過在第二氧化物半導(dǎo)體層中形成缺氧區(qū)，能改善電場遷移率。雖然在某些情況下取決于金屬薄膜的材料金屬薄膜與上氧化物半導(dǎo)體層之間的界面因此熱處理而變得不清晰，但靠近柵絕緣層的作為下氧化物半導(dǎo)體層的氧化物半導(dǎo)體層和上氧化物半導(dǎo)體層具有不同的電特性。注意，第二氧化物半導(dǎo)體層是含h、M以及Si中的至少一種的氧化物半導(dǎo)體，而M 是從fei、Fe、Ni、Mn、C0等等中選擇的一種或多種元素。注意M不包括諸如Cd或Hg之類的元素，即對(duì)人體有害的物質(zhì)。在此說明書中，如果將( 用作M，則此薄膜也稱為h-Ga-Si-O 基非單晶膜。在本說明書中，使用含^uGa以及Si的氧化物半導(dǎo)體膜形成的半導(dǎo)體層也稱為“ IGZO半導(dǎo)體層”。而且，在該氧化物半導(dǎo)體中，在某些情況下，除包含金屬元素作為M之外，還包含諸如狗或附之類的過渡金屬元素或過渡金屬的氧化物作為雜質(zhì)元素。此外，第二氧化物半導(dǎo)體層可包含絕緣雜質(zhì)。作為雜質(zhì)，應(yīng)用了以氧化硅、氧化鍺、氧化鋁等為代表的絕緣氧化物等、以氮化硅、氮化鋁等為代表的絕緣氮化物等、或諸如氧氮化硅或氧氮化鋁之類的絕緣氧氮化物。以氧化物半導(dǎo)體的電導(dǎo)率不會(huì)退化的濃度向該氧化物半導(dǎo)體添加絕緣氧化物、絕緣氮化物或絕緣氧氮化物。通過包含這樣的絕緣雜質(zhì)，氧化物半導(dǎo)體變得難以結(jié)晶；因此，能穩(wěn)定薄膜晶體管的特性。因?yàn)閔-Ga-Si-O基氧化物半導(dǎo)體包含諸如氧化硅之類的雜質(zhì)，所以即使該氧化物半導(dǎo)體經(jīng)受300°C到600°C下的熱處理，也能防止該氧化物半導(dǎo)體的結(jié)晶或微晶粒的產(chǎn)生。在其中In-Ga-Si-O基氧化物半導(dǎo)體層是溝道形成區(qū)的薄膜晶體管的制造工藝中，通過熱處理能改善S值(亞閾值擺動(dòng)值)或電場效應(yīng)遷移率。即使在這樣的情況下，也能防止薄膜晶體管正常導(dǎo)通。此外，即使對(duì)該薄膜晶體管施加熱應(yīng)力或偏置應(yīng)力，也能防止閾值電壓的變化。作為應(yīng)用于薄膜晶體管的溝道形成區(qū)的氧化物半導(dǎo)體，可添加以下除上述以外的以下氧化物半導(dǎo)體中的任一種dn-Sn-ai-Ο基氧化物半導(dǎo)體、h-Al-ai-O基氧化物半導(dǎo)體、Sn-Ga-Zn-O基氧化物半導(dǎo)體、Al-Ga-Zn-O基氧化物半導(dǎo)體、Sn-Al-Zn-O基氧化物半導(dǎo)體、In-Zn-O基氧化物半導(dǎo)體、Sn-Zn-O基氧化物半導(dǎo)體、Al-Si-O基氧化物半導(dǎo)體、In-O基氧化物半導(dǎo)體、Sn-O基氧化物半導(dǎo)體以及Si-O基氧化物半導(dǎo)體。換言之，通過向這些氧化物半導(dǎo)體添加抑制結(jié)晶的雜質(zhì)以保持非晶態(tài)，能使薄膜晶體管的特性穩(wěn)定。作為雜質(zhì)，應(yīng)用了以氧化硅、氧化鍺、氧化鋁等為代表的絕緣氧化物等、以氮化硅、氮化鋁等為代表的絕緣氮化物等、或諸如氧氮化硅或氧氮化鋁之類的絕緣氧氮化物。例如，在通過濺射法形成添加了氧化硅的h-Sn-h-O基氧化物半導(dǎo)體膜的情況下，使用了以預(yù)定比例燒結(jié)的ln203、SnO2, ZnO以及SW2的靶。在添加了氧化硅的 In-Al-Zn-O基氧化物半導(dǎo)體的情況下，使用其中以預(yù)定比例燒結(jié)ln203、A1203、ZnO, SiO2的靶形成膜。此外，作為用于薄膜晶體管的η+型層的氧化物半導(dǎo)體，可使用含氮的h-Ga-Si-O 基非單晶膜，即h-Ga-ai-0-Ν基非單晶膜(也稱為IGZON膜)。通過在含氮?dú)獾臍夥罩惺褂冒ê?、鎵以及鋅的氧化物的靶形成含銦、鎵以及鋅的氧氮化物膜、然后對(duì)該膜執(zhí)行熱處理可獲得此h-Ga-ai-0-Ν基非單晶膜。此外，優(yōu)選第二氧化物半導(dǎo)體層的厚度至少大于金屬薄膜的厚度，例如金屬薄膜的厚度的兩倍或更多倍。具體而言，第二氧化物半導(dǎo)體層的厚度是30nm或更厚，優(yōu)選是 60nm到150nm(含60nm和150nm)。此外，第二氧化物半導(dǎo)體層優(yōu)選包含金屬薄膜中包含的至少一種元素。如果第二氧化物半導(dǎo)體層包含金屬薄膜中包含的至少一種元素，則能使用同一蝕刻劑或同一蝕刻氣體在同一蝕刻步驟中蝕刻第二氧化物半導(dǎo)體層和金屬薄膜，這能使制造步驟的數(shù)量減少。此外，通過在一個(gè)襯底上制造矩陣電路和驅(qū)動(dòng)器電路，降低了該半導(dǎo)體器件的制造成本。該驅(qū)動(dòng)器電路包括例如其中強(qiáng)調(diào)操作速度的邏輯電路。在這樣的電路中使用包括第一氧化物半導(dǎo)體層和第二氧化物半導(dǎo)體層的疊層的薄膜晶體管，而在形成像素部分的基質(zhì)電路中使用包括第三氧化物半導(dǎo)體層的單層的薄膜晶體管。以這樣的方式，在諸如邏輯電路之類強(qiáng)調(diào)操作速度的電路與矩陣電路之間，薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)不同。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的另一結(jié)構(gòu)是包括在絕緣表面上的矩陣電路和驅(qū)動(dòng)該矩陣電路的驅(qū)動(dòng)器電路的半導(dǎo)體器件。在該半導(dǎo)體器件中，該驅(qū)動(dòng)器電路具有第一薄膜晶體管， 該第一薄膜晶體管包括第一氧化物半導(dǎo)體層和與第一柵電極交迭的第二氧化物半導(dǎo)體層的疊層，該疊層與該第一柵電極之間插入有第一柵絕緣膜，而矩陣電路包括第二薄膜晶體管，該第二薄膜晶體管包括與第二柵電極交迭的第三氧化物半導(dǎo)體層，該第三氧化物半導(dǎo)體層與第二柵電極之間插入有第二柵絕緣膜。第一氧化物半導(dǎo)體層的材料與第二氧化物半導(dǎo)體層的材料彼此不同，而第二氧化物半導(dǎo)體層的材料和第三氧化物半導(dǎo)體層的材料相同。通過上述結(jié)構(gòu)，可解決上述問題中的至少一個(gè)。在上述結(jié)構(gòu)中，第一薄膜晶體管包括在第一柵電極上的第一柵絕緣膜、在該第一柵絕緣膜上的第一氧化物半導(dǎo)體層以及在第一氧化物半導(dǎo)體層上的第二氧化物半導(dǎo)體層。 第一氧化物半導(dǎo)體層的電阻率低于第二氧化物半導(dǎo)體層的電阻率。此外，在上述結(jié)構(gòu)中，第二薄膜晶體管包括在第二柵電極上的第二柵絕緣膜和在該第二柵絕緣膜上的第三氧化物半導(dǎo)體層。本發(fā)明的實(shí)施例中還包括用于制造上述結(jié)構(gòu)的方法。這些方法之一是用于制造包括在一個(gè)襯底上的矩陣電路和用于驅(qū)動(dòng)該矩陣電路的驅(qū)動(dòng)器電路的半導(dǎo)體器件的方法。該方法包括以下步驟在襯底的矩陣電路區(qū)和驅(qū)動(dòng)器電路區(qū)上均形成第一氧化物半導(dǎo)體層； 通過蝕刻去除矩陣電路區(qū)上的第一氧化物半導(dǎo)體層；以及在驅(qū)動(dòng)器電路區(qū)中的第一氧化物半導(dǎo)體層和矩陣電路區(qū)中的第三氧化物半導(dǎo)體層上形成第二氧化物半導(dǎo)體層，以形成包括驅(qū)動(dòng)器電路區(qū)中的第一氧化物半導(dǎo)體層和第二氧化物半導(dǎo)體層的疊層的第一薄膜晶體管， 和包括矩陣電路區(qū)中的第三氧化物半導(dǎo)體層的第二薄膜晶體管。此外，還有可能通過將如所選擇而形成的金屬薄膜氧化來形成第一氧化物半導(dǎo)體層。本發(fā)明的實(shí)施例還包括了這樣的情況下的制造方法。該方法是用于制造包括在一個(gè)襯底上的矩陣電路和用于驅(qū)動(dòng)該矩陣電路的驅(qū)動(dòng)器電路的半導(dǎo)體器件的方法。該方法包括以下步驟在襯底的矩陣電路區(qū)和驅(qū)動(dòng)器電路區(qū)上形成金屬薄膜；通過蝕刻去除矩陣電路區(qū)上的金屬薄膜；在驅(qū)動(dòng)器電路區(qū)中和矩陣電路區(qū)中的金屬薄膜上形成氧化物半導(dǎo)體層；以及在形成氧化物半導(dǎo)體層之后執(zhí)行氧化處理以便氧化金屬薄膜，從而形成包括驅(qū)動(dòng)器電路區(qū)中的第一氧化物半導(dǎo)體層和第二氧化物半導(dǎo)體層的疊層的第一薄膜晶體管，和包括矩陣電路區(qū)中的第三氧化物半導(dǎo)體層的第二薄膜晶體管。在通過上述方法制造的每一種結(jié)構(gòu)中，第一氧化物半導(dǎo)體層的電阻率低于第二氧化物半導(dǎo)體層的電阻率。此外，在通過上述方法制造的每一種結(jié)構(gòu)中，第一氧化物半導(dǎo)體層的材料與第二氧化物半導(dǎo)體層的材料彼此不同，而第二氧化物半導(dǎo)體層的材料和第三氧化物半導(dǎo)體層的材料相同。本說明書中指示諸如“在……之上”、“在……上方”、“在……之下”、“在……下方”、
“側(cè)面”、“水平”、或“垂直”之類的方向的術(shù)語是基于器件設(shè)置在襯底表面之上的假定。利用氧化物半導(dǎo)體層的疊層，能實(shí)現(xiàn)包括具有優(yōu)秀電特性的薄膜晶體管的半導(dǎo)體器件。此外，在一個(gè)襯底上形成包括氧化物半導(dǎo)體層的疊層的薄膜晶體管和包括單層的氧化物半導(dǎo)體層的薄膜晶體管，藉此能制造多種類型的電路。


圖IA到ID是半導(dǎo)體器件的制造工藝的示例的截面圖。圖2A到2C是示出半導(dǎo)體器件的示例的截面圖、等效電路圖以及俯視圖。圖3是半導(dǎo)體器件的示例的等效電路圖。圖4A和4B是半導(dǎo)體器件的框圖的示例。圖5示出信號(hào)線驅(qū)動(dòng)器電路的結(jié)構(gòu)的示例。圖6是信號(hào)線驅(qū)動(dòng)器電路的操作的示例的時(shí)序圖。圖7是信號(hào)線驅(qū)動(dòng)器電路的操作的示例的時(shí)序圖。圖8示出移位寄存器的結(jié)構(gòu)的示例。
圖9示出圖8中所示的觸發(fā)器中的連接的示例。圖10示出半導(dǎo)體器件的像素等效電路的示例。圖IlA到IlC是半導(dǎo)體器件的示例的截面圖。圖12A和12B分別是半導(dǎo)體器件的示例的俯視圖和截面圖。圖13A到13C是半導(dǎo)體器件的制造工藝的示例的截面圖。圖14是像素的示例的俯視圖。圖15是像素部分、電容器部分以及端子部分的示例的截面圖。圖16A和16B分別是端子部分的示例的俯視圖和截面圖。圖17是像素的示例的俯視圖。圖18A1和18A2是俯視圖，而圖18B是半導(dǎo)體器件的示例的截面圖。圖19是半導(dǎo)體器件的示例的截面圖。圖20A到20E是半導(dǎo)體器件的制造工藝的示例的截面圖。圖21A到21C是半導(dǎo)體器件的制造工藝的示例的截面圖。圖22A和22B分別是作為半導(dǎo)體器件的示例的電子器件的截面圖和外視圖。圖23A和2 是電子器件的示例。圖24A和24B是電子器件的示例。
具體實(shí)施例方式以下將描述本發(fā)明的實(shí)施例。將參照附圖詳細(xì)描述實(shí)施例。注意，本發(fā)明不限于以下描述，而且本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解的是，能按照多種方法修改模式和細(xì)節(jié)，而不背離本發(fā)明的精神和范圍。因此，不應(yīng)當(dāng)將本發(fā)明解釋為受限于以下給出的實(shí)施例的描述。注意在以下描述的結(jié)構(gòu)中，不同附圖中的相似部分或具有相似功能的部分由相似的附圖標(biāo)記表示，并且省略了重復(fù)的描述。(實(shí)施例1)圖IA到ID示出其中在同一襯底上形成用于驅(qū)動(dòng)器電路的第一薄膜晶體管430和用于像素部分(也稱為矩陣電路)的第二薄膜晶體管170的制造工藝的示例。在此實(shí)施例中，提供了一種新穎的結(jié)構(gòu)及其制造方法，其中在同一襯底上形成具有不同結(jié)構(gòu)的薄膜晶體管，以形成能高速工作的驅(qū)動(dòng)器電路和包括具有高導(dǎo)通/截止比的薄膜晶體管的像素部分。此外，在此實(shí)施例中，還提供了用于制造其中將氧化物半導(dǎo)體層的疊層用作溝道形成區(qū)的薄膜晶體管的一種新穎的方法。使用反相器電路、電容器、電阻器等形成用于驅(qū)動(dòng)像素部分的能高速工作的驅(qū)動(dòng)器電路。當(dāng)組合兩個(gè)η溝道TFT以形成反相器電路時(shí)，存在以下組合增強(qiáng)型晶體管和耗盡型晶體管的組合(下文將通過這種組合形成的電路稱為“EDM0S”電路)以及增強(qiáng)型TFT的組合(下文將通過這種組合形成的電路稱為“EEM0S電路”)。注意閾值電壓為正的η溝道 TFT被定義為增強(qiáng)型TFT，而閾值電壓為負(fù)的η溝道TFT被定義為耗盡型晶體管。本說明書遵循這些定義。像素部分中的薄膜晶體管用作施加給像素電極的電壓的開關(guān)，因此它應(yīng)當(dāng)具有高導(dǎo)通/截止比。導(dǎo)通/截止比是導(dǎo)通電流與截止電流之比(Ι /Ιβ±)，而且的值越高，則其開關(guān)特性越好。因此，高1#51/1 ±比有助于顯示對(duì)比度的改進(jìn)。注意導(dǎo)通電流是在晶體管處于導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)在源電極與漏電極之間流動(dòng)的電流。同時(shí)，截止電流是在晶體管處于截止?fàn)顟B(tài)時(shí)在源電極與漏電極之間流動(dòng)的電流。例如，在η溝道晶體管中，當(dāng)柵極電壓低于晶體管的閾值電壓時(shí)，截止電流是在源電極與漏電極之間流動(dòng)的電流。因此，優(yōu)選將增強(qiáng)型晶體管用于像素部分，以實(shí)現(xiàn)高對(duì)比度和低功耗的驅(qū)動(dòng)。如上所述，像素部分與驅(qū)動(dòng)器電路之間所強(qiáng)調(diào)的電特性不同。因此，優(yōu)選在像素部分與驅(qū)動(dòng)器電路中使用具有不同結(jié)構(gòu)的薄膜晶體管。在此實(shí)施例中，以下將描述用于這樣的情況的制造方法的示例。首先，在具有絕緣表面的襯底400上設(shè)置第一柵電極401和第二柵電極101?？墒褂弥T如鉬、鈦、鉻、鉭、鎢、鋁、銅、釹、或鈧之類的金屬材料或包括這些材料中的任一種作為其主要組分的任何合金材料來形成具有單層結(jié)構(gòu)或?qū)盈B結(jié)構(gòu)的第一柵電極401和第二柵電極101。例如，作為第一柵電極401和第二柵電極101中的每一個(gè)的兩層結(jié)構(gòu)，優(yōu)選使用以下結(jié)構(gòu)鋁層和層疊在該鋁層上的鉬層的兩層結(jié)構(gòu)、銅層和層疊在該銅層上的鉬層的兩層結(jié)構(gòu)、銅層和層疊在該銅層上的氮化鈦或氮化鉭層的兩層結(jié)構(gòu)、以及氮化鈦層和鉬層的兩層結(jié)構(gòu)。替代地，可采用包括含Ca的銅層和其上作為阻擋層的含Ca的氧化銅層的疊層，或包括含Mg的銅層和其上作為阻擋層的含Mg的氧化銅層的疊層。作為三層結(jié)構(gòu)，優(yōu)選鎢層或氮化鎢層、鋁和硅的合金層或鋁和鈦的合金層、以及氮化鈦層或鈦層的疊層。然后，形成覆蓋第一柵電極401和第二柵電極101的柵絕緣層403。通過濺射法、 PCVD法等將柵絕緣層403形成為50nm到400nm厚度。例如，通過濺射法形成IOOnm厚的氧化硅膜作為柵絕緣層403。不言而喻，柵絕緣層403不限于這樣的氧化硅膜，且可以是諸如氧氮化硅膜、氮化硅膜、氧化鋁膜、氮化鋁膜、 氧氮化鋁膜或氧化鉭膜之類的另一絕緣膜的單層或疊層。在形成疊層的情況下，例如，可通過PCVD法形成氮化硅膜，然后通過濺射法在該氮化硅膜上形成氧化硅膜。如果將氧氮化硅膜、氮化硅膜等用作柵絕緣層403，則能防止鈉之類的雜質(zhì)從玻璃襯底擴(kuò)散而進(jìn)入稍后將在襯底上形成的氧化物半導(dǎo)體中。替代地，可由使用有機(jī)硅烷氣體通過CVD法形成的氧化硅層形成柵絕緣層403。作為有機(jī)硅烷氣體，可使用諸如四乙氧基硅烷(TE0S:分子式Si (OC2H5)4)、四甲基硅烷(TMS: 化學(xué)分子式Si (CH3)4)、四甲基環(huán)四硅氧烷(TMCTS)、八甲基環(huán)四硅氧烷(OMCTS)、六甲基二硅氮烷(HMDS)、三乙氧基硅烷(SiH(OC2H5)3)或三二甲基氨基硅烷(SiH(N(CH3)2)3)之類的含硅化合物。然后，在柵絕緣層403上形成銦、鋅、錫、鉬、鎢等的金屬薄膜。替代地，可形成那些元素的任一種的合金薄膜或疊層。通過濺射法、真空汽相沉積法或涂覆法形成該金屬薄膜。 這里，通過汽相沉積法形成厚度為大于Onm且小于或等于IOnm——優(yōu)選為3nm到5nm(含 3nm和5nm)——的銦膜。注意對(duì)于該金屬薄膜，將其材料選擇成使該金屬薄膜通過稍后進(jìn)行的熱處理變成氧化物，而且該氧化物具有比隨后在金屬薄膜上形成并與金屬薄膜接觸的氧化物半導(dǎo)體層更低的電阻率。此外，根據(jù)金屬薄膜的材料或成膜條件，該金屬薄膜沒有覆蓋柵絕緣層403的表面，而且柵絕緣層403的部分可在某些情況下暴露；例如，金屬簇狀物可散布在柵絕緣層403上。同樣在金屬簇狀物散布的情況下，只要金屬通過稍后進(jìn)行的氧化處理變成氧化物半導(dǎo)體，就能提高薄膜晶體管的電場遷移率。此外，在金屬簇狀物散布的情況下，該金屬不限于上述材料；能使用鋁、銅等。此外，可在簇狀物上形成金屬薄膜，以改善薄膜晶體管的電特性。然后，通過光刻技術(shù)按所選擇地去除金屬膜。這里能使用濕法蝕刻或干法蝕刻。因此，在驅(qū)動(dòng)器電路區(qū)中形成金屬薄膜470。圖IA是此階段的截面圖。注意，當(dāng)采用了光刻技術(shù)時(shí)，金屬薄膜被暴露給空氣，藉此可根據(jù)其材料在該金屬薄膜的表面上形成天然氧化物膜。如果形成了天然氧化物膜，則可將它用作氧化物半導(dǎo)體層的一部分。替代地，通過采用濺射法，利用除期望區(qū)域之外的區(qū)域被覆蓋的遮光掩模，可僅在期望區(qū)域中形成該金屬薄膜。此外，通過使用遮光掩模的濺射方法，可在不暴露給空氣的情況下在金屬薄膜上形成氧化物半導(dǎo)體層。以此方式，可保持金屬薄膜與氧化物半導(dǎo)體層之間的界面清潔，而且能減少光掩模的數(shù)量。然后，在金屬薄膜470和柵絕緣層403上形成氧化物半導(dǎo)體層。氧化物半導(dǎo)體層的厚度優(yōu)選大于金屬薄膜470的厚度。具體而言，氧化物半導(dǎo)體層的厚度大于或等于30nm，優(yōu)選是60nm到150nm(含60nm和150nm)。在此實(shí)施例中，形成第一 h-Ga-Si-O基非單晶膜作為氧化物半導(dǎo)體層。在氬氣或氧氣氣氛中使用具有8英寸直徑且包含In (銦)、Ga(鎵) 以及Si(鋅)Gn2O3 Ga2O3 ZnO的摩爾比為1 1 1)的氧化物半導(dǎo)體靶、在襯底與靶的距離被設(shè)置成170mm、0. 4Pa的氣壓下、以及直流(DC)功率源為0. 5kff的情況下形成第一 ^-Ga-Si-O基非單晶膜。注意，優(yōu)選使用脈沖直流(DC)功率源，從而減少灰塵并實(shí)現(xiàn)均勻厚度。在通過濺射法形成h-Ga-Si-O基氧化物半導(dǎo)體層的情況下，含In、Ga以及Si的氧化物半導(dǎo)體靶可包含絕緣雜質(zhì)。該雜質(zhì)是以氧化硅、氧化鍺、氧化鋁等為代表的絕緣氧化物等、以氮化硅、氮化鋁等為代表的絕緣氮化物等、或諸如氧氮化硅或氧氮化鋁之類的絕緣氧氮化物等。例如，優(yōu)選以0. 到10%重量百分比、更優(yōu)選以到6%重量百分比將SiA 混入氧化物半導(dǎo)體靶中。當(dāng)氧化物半導(dǎo)體中包含該絕緣雜質(zhì)時(shí)，容易使氧化物半導(dǎo)體的膜成為非晶。此外， 在氧化物半導(dǎo)體膜經(jīng)受熱處理的情況下，能抑制氧化物半導(dǎo)體膜的結(jié)晶。除h-Ga-Si-O基氧化物半導(dǎo)體之外，通過含絕緣雜質(zhì)的h-Sn-Si-O基氧化物半導(dǎo)體、In-Al-Zn-O基氧化物半導(dǎo)體、Sn-Ga-Zn-O基氧化物半導(dǎo)體、Al-Ga-Zn-O基氧化物半導(dǎo)體、Sn-Al-Zn-O基氧化物半導(dǎo)體、In-Zn-O基氧化物半導(dǎo)體、Sn-Zn-O基氧化物半導(dǎo)體、 Al-Zn-O基氧化物半導(dǎo)體、In-O基氧化物半導(dǎo)體、Sn-O基氧化物半導(dǎo)體以及&ι_0基氧化物半導(dǎo)體能獲得類似的效果。例如，在通過濺射法形成添加了氧化硅的h-Sn-h-O基氧化物半導(dǎo)體膜的情況下，使用了以預(yù)定比例燒結(jié)的ln203、SnO2, ZnO以及SW2的靶。在添加了氧化硅的 In-Al-Zn-O基氧化物半導(dǎo)體的情況下，使用其中以預(yù)定比例燒結(jié)ln203、A1203、ZnO, SiO2的靶形成膜。接著，在不暴露給空氣的情況下通過濺射法形成電阻率低于第一 h-Ga-Si-O基非單晶膜的氧化物半導(dǎo)體膜(在此實(shí)施例中為第=M-Ga-S1-O基非單晶膜)。這里，使用其中L2O3 Ga2O3 ZnO為1 1 1的靶在壓力為0. 4Pa、功率為500W、沉積溫度為腔室溫以及氬氣流速為40sCCm的條件下執(zhí)行濺射。不論是否使用h203 Ga2O3 ZnO為 1:1: 1的靶，在膜形成之后可立刻形成包括大小為1到IOnm的晶粒的h-Ga-Si-O基非單晶膜。注意，可以認(rèn)為通過適當(dāng)調(diào)節(jié)靶中的組分比、沉積壓力(0.1 到2.0 )、功率 (250W到3000W :8英寸0)、溫度(腔室溫到100°C )、用于沉積的反應(yīng)濺射條件等可調(diào)節(jié)晶粒的存在與否或晶粒的密度，并可將其直徑大小調(diào)節(jié)在Inm到IOnm范圍內(nèi)。第二 h-Ga-Si-O 基非單晶膜具有5nm到20nm的厚度。不言而喻，當(dāng)膜包括晶粒時(shí)，晶粒的大小不會(huì)超過膜的厚度。在此實(shí)施例中，第二 h-Ga-Si-O基非單晶膜的厚度是5nm。在與形成第二 h-Ga-Si-O基非單晶膜的條件不同的條件下形成第一 h-Ga-Si-O 基非單晶膜。例如，在氧氣流速與氬氣流速比高于第二 ^-Ga-Si-O基非單晶膜的條件下的氧氣流速與氬氣流速比的條件下形成第一 ^-Ga-Si-O基非單晶膜。具體而言，在稀有氣體 (例如氬氣或氦氣)氣氛(或氧氣少于或等于10%且氬氣多于或等于90%的氣氛)中形成第二 h-Ga-Si-O基非單晶膜，而在氧氣氣氛(或氧氣流速大于或等于氬氣流速的氣氛)中形成第一 h-Ga-Si-O基非單晶膜。注意，在此實(shí)施例中非限制地描述了其中設(shè)置了第二 h-Ga-Si-O基非單晶膜的示例。不一定要設(shè)置第二 h-Ga-ai-Ο基非單晶膜。濺射法的示例包括其中將高頻功率源用作濺射功率源的RF濺射法、直流濺射法以及以脈沖方式施加偏壓的脈沖直流濺射法。此外，還存在可設(shè)置不同材料的多個(gè)靶的多源濺射器件。利用該多源濺射器件， 可在同一腔室中沉積層疊的不同材料膜，或可在同一腔室中通過放電同時(shí)形成多種材料的膜。此外，存在腔室中設(shè)置有磁鐵系統(tǒng)且用于磁控管濺射方法的濺射器件，且在不使用輝光放電的情況下使用微波產(chǎn)生等離子體的用于ECR濺射方法的濺射器件。此外，作為通過濺射法的沉積方法，還存在靶物質(zhì)和濺射氣體組分在沉積期間相互化學(xué)反應(yīng)以形成它們的化合物薄膜的反應(yīng)濺射方法，以及在沉積期間也對(duì)襯底施加電壓的偏壓濺射方法。接著，執(zhí)行光刻步驟以形成抗蝕劑掩模，并蝕刻第一 h-Ga-ai-Ο基非單晶膜和第 = M-Ga-Si-O基非單晶膜。這里，通過濕法蝕刻使用IT007N(KANT0 CHEMICAL股份有限公司的產(chǎn)品)去除不必要部分，從而形成作為第一 h-Ga-Si-O基非單晶膜的氧化物半導(dǎo)體膜 48 和48釙、以及作為第二 h-Ga-Si-O基非單晶膜的氧化物半導(dǎo)體膜486a和48乩。如果將銦膜、鋅膜或錫膜用作金屬薄膜470，則也用IT007N(KANT0 CHEMICAL股份有限公司的產(chǎn)品)蝕刻金屬薄膜470。在本實(shí)施例中，采用了其中使用了銦膜的示例；因此，金屬薄膜470 具有與作為第一 ^-Ga-Si-O基非單晶膜的氧化物半導(dǎo)體膜48 基本相同的頂部形狀。注意，此處的蝕刻不限于濕法蝕刻，而可以是干法蝕刻。圖IB是此階段的截面圖。在金屬薄膜470在上述蝕刻步驟中保留的情況下，通過使用在上述蝕刻步驟中使用的同一抗蝕劑掩模和不同的蝕刻劑或不同的蝕刻氣體，使金屬薄膜470經(jīng)受蝕刻步驟以便按照選擇去除金屬薄膜470。接著，執(zhí)行光刻步驟以形成抗蝕劑掩模，并通過蝕刻去除不必要部分以形成接觸孔，該接觸孔到達(dá)由與柵電極層相同材料組成的引線或電極層。該接觸孔被設(shè)置成與稍后形成的導(dǎo)電膜直接接觸。例如，當(dāng)形成柵電極層與驅(qū)動(dòng)器電路部分中的源或漏電極層直接接觸的薄膜晶體管時(shí)，或當(dāng)形成電連接至端子部分的柵極引線的端子時(shí)，形成接觸孔。注意，這里無特殊限制地描述了其中通過光刻步驟形成用于與將稍后形成的導(dǎo)電膜直接連接的接觸孔的示例?？缮院笤谛纬膳c像素電極連接的接觸孔的步驟中形成到達(dá)柵電極層的接觸孔，而且可將與像素電極相同的材料用于電連接。在將與像素電極相同的材料用于電連接的情況下，可將掩模的數(shù)量減少一個(gè)。然后，通過濺射法或真空蒸發(fā)沉積法用金屬材料在作為第二 h-Ga-ai-Ο基非單晶膜的氧化物半導(dǎo)體膜486a和486b上以及柵絕緣層403上形成導(dǎo)電膜。作為導(dǎo)電膜的材料，存在從Al、Cr、Ta、Ti、Mo或W中選擇的元素、包含這些元素中的任一種的合金、包含這些元素的組合的合金膜等。此外，如果在200°C到600°C下執(zhí)行熱處理，則導(dǎo)電膜優(yōu)選具有針對(duì)這樣的熱處理的耐熱性。因?yàn)閱为?dú)使用Al帶來了諸如低耐熱性和容易被腐蝕之類的缺點(diǎn)，所以與具有耐熱性的導(dǎo)電材料組合使用鋁。作為要與Al 組合使用的具有耐熱性的導(dǎo)電材料，可使用從鈦(Ti)、鉭(Ta)、鎢(W)、鉬(Mo)、鉻(Cr)、釹 (Nd)或鈧(Sc)中選擇的元素、或包含這些元素中的任一種的合金、包含這些元素的組合的合金、或包含這些元素中的任一種的氮化物。這里，導(dǎo)電膜具有鈦膜的單層結(jié)構(gòu)。替代地，該導(dǎo)電膜可具有鈦膜疊在鋁膜上的兩層結(jié)構(gòu)。再或者，該導(dǎo)電膜可具有包括Ti膜、疊在Ti膜上的含Nd的鋁膜(Al-Nd)、以及在這些膜上形成的Ti膜的三層結(jié)構(gòu)。該導(dǎo)電膜可具有含硅鋁膜的單層結(jié)構(gòu)。然后，通過光刻步驟形成抗蝕劑掩模，并通過蝕刻去除不必要部分。因此，在像素部分中形成源和漏電極層10 和10 以及作為源區(qū)和漏區(qū)的n+型層10 和104b，而在驅(qū)動(dòng)器電路部分中形成作為源和漏電極層的第一和第二引線409和410以及作為源區(qū)和漏區(qū)的n+型層406a和406b。這時(shí)使用濕法蝕刻或干法蝕刻作為蝕刻方法。例如，當(dāng)使用鋁膜或鋁合金膜作為導(dǎo)電膜時(shí)，可執(zhí)行使用磷酸、醋酸以及硝酸的混合溶液的濕法蝕刻。這里， 通過使用氨雙氧水混合物的濕法蝕刻(雙氧水與氨以及水的比例為5 2 2)，蝕刻Ti膜的導(dǎo)電膜以形成源和漏電極層，并蝕刻第二 h-Ga-ai-Ο基非單晶膜以形成n+型層10 和 104b。在此蝕刻步驟中，將氧化物半導(dǎo)體膜的暴露區(qū)域部分蝕刻為氧化物半導(dǎo)體層103。因此，η.型層10 和104b之間的氧化物半導(dǎo)體層103的溝道區(qū)具有小厚度。在同一步驟中通過使用氨雙氧水混合物蝕刻源和漏電極層10 和10 以及n+型層10 和104b ；因此， 使源和漏電極層10 和10 的端部與n+型層10 和104b的端部對(duì)齊，從而這些端部如圖1所示地連續(xù)。通過上述步驟，能在像素部分中形成包括氧化物半導(dǎo)體層103作為溝道形成區(qū)的第二薄膜晶體管170。接著，優(yōu)選在200°C到600°C下、通常在300°C到500°C下執(zhí)行熱處理(該熱處理可以是利用光的退火)。這里，在爐中在350°C下在氮?dú)鈿夥罩袌?zhí)行熱處理1小時(shí)。該熱處理也可稱為將金屬薄膜470部分或全部氧化的氧化處理。在本實(shí)施例中，金屬薄膜470成為氧化銦膜、第一氧化物半導(dǎo)體層471。通過上述步驟，可在驅(qū)動(dòng)器電路中制造包括第一氧化物半導(dǎo)體層471和第二氧化物半導(dǎo)體層405的疊層的第一薄膜晶體管430。圖IC是此階段的截面圖。此外，通過此熱處理，在h-Ga-ai-Ο基非單晶膜中發(fā)生原子級(jí)的重排。要注意的是，對(duì)熱處理的定時(shí)不存在特定限制，只要在第二 ^-Ga-Si-O基非單晶膜形成之后的任何時(shí)候進(jìn)行即可，而且例如，可在像素電極形成之后執(zhí)行熱處理。注意，雖然熱處理之前的金屬薄膜470的厚度與熱處理之后的第一氧化物半導(dǎo)體層即經(jīng)過氧化的金屬薄膜470的厚度在圖IC中基本相同，但第一氧化物半導(dǎo)體層471的厚度由于氧化可大于熱處理之前的金屬薄膜的厚度。而且，由于第一氧化物半導(dǎo)體層471的厚度的增加，覆蓋的第二氧化物半導(dǎo)體層405的厚度可小于熱處理之前的厚度。接著，去除抗蝕劑掩模，并形成保護(hù)絕緣層412以覆蓋第一薄膜晶體管430和第二薄膜晶體管170。作為保護(hù)絕緣層412，可使用通過濺射法等形成的氮化硅膜、氧化硅膜、氧氮化硅膜、氧化鋁膜、氮化鋁膜、氧氮化鋁膜、氧化鉭膜等等的單層或疊層。保護(hù)絕緣層412 具有50nm到400nm的厚度。接著，執(zhí)行第五光刻步驟以形成抗蝕劑掩模，并蝕刻保護(hù)絕緣層412以形成到達(dá)源電極層或漏電極層10 的接觸孔。然后去除抗蝕劑掩模。然后形成導(dǎo)電膜，執(zhí)行光刻步驟以形成抗蝕劑掩模，并蝕刻該導(dǎo)電膜以形成電連接至源電極層或漏電極層10 的第一電極472。然后，形成絕緣層 473，該絕緣層473用作用于隔離相鄰像素的第一電極的隔離壁。然后，在第一電極472上形成包括發(fā)光層的有機(jī)化合物層475，并在該有機(jī)化合物層上形成第二電極474。發(fā)光元件至少包括第一電極472、包括發(fā)光層的有機(jī)化合物層475以及第二電極474。圖ID是此階段的截面圖。注意，本實(shí)施例在無特定限制的情況下給出了包括發(fā)光元件的發(fā)光顯示器件的示例?？芍圃煲壕э@示器件或電子紙。通過將包括氧化物半導(dǎo)體層的疊層的薄膜晶體管用于諸如液晶顯示器件、發(fā)光顯示器件、電子紙等等中的柵線驅(qū)動(dòng)器電路或源線驅(qū)動(dòng)器電路之類的外圍電路，可實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)速度的增加和功耗的降低。此外，可在不會(huì)顯著增加步驟數(shù)量的情況下，在同一襯底上既設(shè)置像素部分又設(shè)置驅(qū)動(dòng)器電路。通過在同一襯底上設(shè)置除像素部分之外的多種電路，能降低顯示器件的制造成本。(實(shí)施例2)在本實(shí)施例中，以下將描述使用兩個(gè)η溝道薄膜晶體管形成的反相器電路的示例。本反相器電路被用作驅(qū)動(dòng)器電路的一部分。注意實(shí)施例1中的第一薄膜晶體管430與圖2Α中的第一薄膜晶體管430相同；因此省略了詳細(xì)描述。在本實(shí)施例中，提供了包括在具有絕緣表面的襯底上的能高速工作的驅(qū)動(dòng)器電路的新穎結(jié)構(gòu)。此外，還提供了該結(jié)構(gòu)的新穎制造方法。此外，還提供了用于在一個(gè)襯底上制造其中將氧化物半導(dǎo)體層的疊層用作溝道形成區(qū)的第一薄膜晶體管和其中將氧化物半導(dǎo)體層的單層用作溝道形成區(qū)的第二薄膜晶體管的新穎方法。圖2Α示出驅(qū)動(dòng)器電路的反相器電路的截面結(jié)構(gòu)。在圖2Α中，在襯底400上設(shè)置了第一柵電極401和第二柵電極402。此外，形成了覆蓋第一柵電極401的柵絕緣層403和第二柵電極402。在柵絕緣層 403上與第一柵電極401交迭的位置處設(shè)置第一氧化物半導(dǎo)體層471和第二氧化物半導(dǎo)體 405的疊層。在柵絕緣層403上與第二柵電極402交迭的位置處設(shè)置第三氧化物半導(dǎo)體層 451和第四氧化物半導(dǎo)體407的疊層。此外，在第二氧化物半導(dǎo)體層405和第四氧化物半導(dǎo)體層407上，設(shè)置第一引線 409、第二引線410以及第三引線411。第二引線410通過形成在柵絕緣層403中的接觸孔 404直接連接至第二柵電極402。注意，對(duì)接觸孔404的形成的定時(shí)并無特定限制，只要在形成柵絕緣層403之后進(jìn)行即可。例如，可在稍后進(jìn)行的氧化物半導(dǎo)體膜的蝕刻之后、或甚至在蝕刻之后進(jìn)行的熱處理之后形成接觸孔404。注意，在第二氧化物半導(dǎo)體層405與第一引線409之間設(shè)置η+型層406a，而在第二氧化物半導(dǎo)體層405與第二引線410之間設(shè)置η+ 型層406b。此外，在第四氧化物半導(dǎo)體層407與第二引線410之間設(shè)置η.型層408a，而在第四氧化物半導(dǎo)體層407與第三引線411之間設(shè)置η.型層408b。第一薄膜晶體管430包括第一柵電極401 ；與第一柵電極401交迭的第一氧化物半導(dǎo)體層471和第二氧化物半導(dǎo)體層405的疊層，該疊層與第一柵電極401之間插入有柵絕緣層403;以及第一引線409，它是地電位的電源線(接地電源線)。此地電位的電源線可以是施加了負(fù)電壓VDL的電源線(負(fù)電源線)。此外，第二薄膜晶體管431包括第二柵電極402 ；與第二柵電極402交迭的第三氧化物半導(dǎo)體層451和第四氧化物半導(dǎo)體層407的疊層，該疊層與第二柵電極402之間插入有柵絕緣層403 ；以及第三引線411，它是被施加正電壓VDD的電源線(正電源線)。如圖2A所示，電連接至第二氧化物半導(dǎo)體層405和第四氧化物半導(dǎo)體層407的第二引線410通過形成在柵絕緣層403中的接觸孔404直接連接至第二薄膜晶體管431的第二柵電極402。通過第二引線410與第二柵電極402的直接連接，能獲得良好的接觸，這能導(dǎo)致接觸電阻減小。與第二柵電極402和第二引線410利用另一導(dǎo)電膜——例如透明導(dǎo)電膜——相互連接的情況相比，可實(shí)現(xiàn)接觸孔數(shù)量的減少和由于接觸孔數(shù)量減少而驅(qū)動(dòng)器電路占據(jù)的面積的減小。進(jìn)一步，圖2C是驅(qū)動(dòng)器電路的反相器電路的俯視圖。在圖2C中，沿點(diǎn)劃線Z1-Z2 所取的截面對(duì)應(yīng)于圖2A。此外，圖2B示出EDMOS電路的等效電路。圖2B示出了圖2A和2C中所示的電路連接。示出了其中第一薄膜晶體管430是η溝道增強(qiáng)型晶體管、而第二薄膜晶體管431是 η溝道耗盡型晶體管的示例。雖然在圖2Α到2C中描述了 EDMOS電路的示例，但可替代地使用EEMOS電路。圖3 中示出了 EEMOS電路的等效電路。在圖3中所示的等效電路中，在以下任一種情況下可形成驅(qū)動(dòng)器電路第一薄膜晶體管460和第二薄膜晶體管461都是η溝道增強(qiáng)型晶體管的情況，或第一薄膜晶體管460是η溝道增強(qiáng)型晶體管、而第二薄膜晶體管461即另一晶體管是 η溝道耗盡型晶體管的情況?？梢哉J(rèn)為，優(yōu)選使用圖3中所示的電路構(gòu)造，其中將同一類型的η溝道增強(qiáng)型晶體管組合用于驅(qū)動(dòng)器電路。這是因?yàn)?，在這樣的情況下，用于像素部分的晶體管也由與用于驅(qū)動(dòng)器電路的相同類型的η溝道增強(qiáng)型晶體管形成，因而沒有增加制造步驟的數(shù)量。此外，在實(shí)施例1中，在無特定限制的情況下給出了其中在層疊金屬薄膜和氧化物半導(dǎo)體層之后，將金屬薄膜氧化以形成第一氧化物半導(dǎo)體層和第二氧化物半導(dǎo)體層的疊層的示例。例如，還可采用以下制造工藝在整個(gè)表面上形成第一氧化物半導(dǎo)體層之后，用抗蝕劑覆蓋第一氧化物半導(dǎo)體層，并將像素部分中的第一氧化物半導(dǎo)體層蝕刻掉；然后去除抗蝕劑；然后，在整個(gè)表面上形成第二氧化物半導(dǎo)體層。利用這樣的制造工藝，有可能在同一襯底上形成其中設(shè)置了包括氧化物半導(dǎo)體層的單層的薄膜晶體管的像素部分、和其中設(shè)置了包括氧化物半導(dǎo)體層的疊層的薄膜晶體管的驅(qū)動(dòng)器電路。注意可將本實(shí)施方式與實(shí)施例1任意地組合。(實(shí)施例3)以下描述作為半導(dǎo)體器件的示例的顯示器件。在該顯示器件中，在一個(gè)襯底上形成驅(qū)動(dòng)器電路的至少一部分和像素部分中的薄膜晶體管。根據(jù)實(shí)施例1形成像素部分中的薄膜晶體管。該薄膜晶體管是η溝道TFT ；因此， 在同一襯底上形成可使用η溝道TFT形成的驅(qū)動(dòng)器電路的一部分作為像素部分中的薄膜晶體管。圖4Α示出作為半導(dǎo)體器件的示例的有源矩陣液晶顯示器件的框圖的示例。圖4Α 中所示的顯示器件在襯底5300上包括像素部分5301，其包括分別設(shè)置有顯示元件的多個(gè)像素；選擇像素的掃描線驅(qū)動(dòng)器電路5302 ；以及控制輸入選定像素的視頻信號(hào)的信號(hào)線驅(qū)動(dòng)器電路5303。實(shí)施方式1中描述的薄膜晶體管是η溝道TFT。參照?qǐng)D5描述包括η溝道TFT的信號(hào)線驅(qū)動(dòng)器電路。圖5的信號(hào)線驅(qū)動(dòng)器電路包括驅(qū)動(dòng)器IC 5601、開關(guān)組5602_1到5602_Μ、第一引線5611、第二引線5612、第三引線5613以及引線5621_1到5621_Μ。開關(guān)組5602_1到5602_ M的每一個(gè)包括第一薄膜晶體管5603a、第二薄膜晶體管560 以及第三薄膜晶體管5603c。像素部分5301利用從信號(hào)線驅(qū)動(dòng)器電路5303沿列向延伸的多條信號(hào)線Sl到 Sm(未示出)連接至信號(hào)線驅(qū)動(dòng)器電路5303，且利用從掃描線驅(qū)動(dòng)器電路5302沿行向延伸的多條掃描線Gl到(未示出)連接至掃描線驅(qū)動(dòng)器電路5302。像素部分5301包括排列成矩陣以便對(duì)應(yīng)于信號(hào)線Sl到Sm和掃描線Gl到的多個(gè)像素(未示出)。此外，各個(gè)像素連接至信號(hào)線Sj (信號(hào)線Sl到Sm中的任一條)和掃描線Gi (掃描線Gl到&ι中的任一條)。驅(qū)動(dòng)器IC 5601連接至第一引線5611、第二引線5612、第三引線5613以及引線 5621_1到5621_M。開關(guān)組5602_1到5602_M中的每一個(gè)連接至第一引線5611、第二引線 5612以及第三引線5613。此外，開關(guān)組5602_1到5602_M分別連接至引線5621_1到5621_ M0引線5621_1到5621_M中的每一條通過第一薄膜晶體管5603a、第二薄膜晶體管560 以及第三薄膜晶體管5603c連接至三條信號(hào)線。例如，第J列的引線5621_J(引線5621_1 到5621_11中的一條)分別通過開關(guān)組5602_J中的第一薄膜晶體管5603a、第二薄膜晶體管 5603b以及第三薄膜晶體管5603c連接至信號(hào)線Sj-Ι、信號(hào)線Sj以及信號(hào)線Sj+1。注意信號(hào)被輸入第一引線5611、第二引線5612以及第三引線5613中的每一條引線。注意，優(yōu)選地在單晶半導(dǎo)體襯底上形成驅(qū)動(dòng)器IC 5601。此外，優(yōu)選地在與像素部分相同的襯底上形成開關(guān)組5602_1到5602_M。因此，優(yōu)選通過FPC等將驅(qū)動(dòng)器IC 5601連接至開關(guān)組5602_1到5602_M。接著，參照?qǐng)D6中的時(shí)序圖描述圖5的信號(hào)線驅(qū)動(dòng)器電路的操作。圖6示出其中選擇了第i行中的掃描線Gi的時(shí)序圖。第i行中的掃描線Gi的選擇周期被分成第一子選擇周期Tl、第二子選擇周期T2以及第三子選擇周期T3。此外，當(dāng)選擇了另一行中的掃描線時(shí)，圖5的掃描線驅(qū)動(dòng)器電路如圖6所示地工作。注意，圖6的時(shí)序圖示出第J列中的引線5621_J分別通過第一薄膜晶體管5603a、 第二薄膜晶體管5603b以及第三薄膜晶體管5603c連接至信號(hào)線Sj-1、信號(hào)線Sj以及信號(hào)線Sj+Ι的情況。圖6的時(shí)序圖示出選擇了第i行中的掃描線Gi的時(shí)序、第一薄膜晶體管5603a導(dǎo)通/截止的時(shí)序5703a、第二薄膜晶體管5603b導(dǎo)通/截止的時(shí)序5703b、第三薄膜晶體管 5603c導(dǎo)通/截止的時(shí)序5703c以及輸入第J列中的引線5621_J的信號(hào)5721_J。在第一子選擇周期Tl、第二子選擇周期T2以及第三子選擇周期T3中，將不同的視頻信號(hào)輸入引線5621_1到5621_M。例如，在第一子選擇周期Tl中將輸入引線5621_J的視頻信號(hào)輸入信號(hào)線Sj-Ι，在第二子選擇周期T2中將輸入引線5621J的視頻信號(hào)輸入信號(hào)線Sj，以及在第三子選擇周期T3中將輸入引線5621_J的視頻信號(hào)輸入信號(hào)線Sj+Ι。通過數(shù)據(jù)_j_l、數(shù)據(jù)_j以及數(shù)據(jù)」'+1分別表示在第一子選擇周期Tl中、第二子選擇周期T2 中以及第三子選擇周期T3中輸入引線5621_J的視頻信號(hào)。如圖6所示，在第一子選擇周期Tl中，第一薄膜晶體管5603a導(dǎo)通，而第二薄膜晶體管560 和第三薄膜晶體管5603c截止。此時(shí)，輸入引線5621_J的數(shù)據(jù)_j_l經(jīng)由第一薄膜晶體管5603a輸入信號(hào)線Sj-L·在第二子選擇周期T2中，第二薄膜晶體管5603b導(dǎo)通，而第一薄膜晶體管5603a和第三薄膜晶體管5603c截止。此時(shí)，將輸入引線5621_J的數(shù)據(jù)_j經(jīng)由第二薄膜晶體管560 輸入信號(hào)線Sj。在第三子選擇周期T3中，第三薄膜晶體管5603c導(dǎo)通，而第一薄膜晶體管5603a和第二薄膜晶體管560 截止。此時(shí)，將輸入引線5621_J的數(shù)據(jù)_j+l經(jīng)由第三薄膜晶體管5603c輸入信號(hào)線Sj+1。如上所述，在圖5的信號(hào)線驅(qū)動(dòng)器電路中，將一個(gè)門選周期分成三個(gè)；因此，可在一個(gè)門選周期中將視頻信號(hào)從一條引線5621輸入到三條信號(hào)線中。因此，在圖5中的信號(hào)線驅(qū)動(dòng)器電路中，在設(shè)置有驅(qū)動(dòng)器IC 5601的襯底與設(shè)置有像素部分的襯底之間的連接的數(shù)量可以是信號(hào)線數(shù)量的約1/3。當(dāng)將連接數(shù)量減少到信號(hào)線數(shù)量的約1/3時(shí)，能提高圖5 中的信號(hào)線驅(qū)動(dòng)器電路的可靠性、生產(chǎn)率等。要注意的是，對(duì)薄膜晶體管的排列、數(shù)量、驅(qū)動(dòng)方法等并無特定限制，只要將一個(gè)門選周期分成多個(gè)子選擇周期，并如圖5所示地在相應(yīng)的子選擇周期將視頻信號(hào)從一條引線輸入多條信號(hào)線即可。例如，當(dāng)在相應(yīng)的子選擇周期中將視頻信號(hào)從一條引線輸入到三條或更多條信號(hào)線時(shí)，只需要添加一個(gè)薄膜晶體管和用于控制該薄膜晶體管的一條引線。要注意的是，當(dāng)將一個(gè)門選擇周期分成四個(gè)或多個(gè)子選擇周期時(shí)，每個(gè)子選擇周期變短。因此，優(yōu)選地將一個(gè)門選擇周期分成兩個(gè)或三個(gè)子選擇周期。作為另一示例，如圖7的時(shí)序圖所示，可將一個(gè)選擇周期分成預(yù)充電周期Tp、第一子選擇周期Tl、第二子選擇周期Τ2以及第三子選擇周期Τ3。圖7的時(shí)序圖示出選擇了第 i行中的掃描線Gi的時(shí)序、使第一薄膜晶體管5603a導(dǎo)通/截止的時(shí)序5803a、使第二薄膜晶體管560 導(dǎo)通/截止的時(shí)序5803b、使第三薄膜晶體管5603c導(dǎo)通/截止的時(shí)序5803c 以及輸入第J列中的引線5621_J的信號(hào)5821_J。如圖7所示，第一薄膜晶體管5603a、第二薄膜晶體管5603b以及第三薄膜晶體管5603c在預(yù)充電周期Tp中導(dǎo)通。此時(shí)，將輸入引線5621_J的預(yù)充電電壓Vp分別通過第一薄膜晶體管5603a、第二薄膜晶體管5603b以及第三薄膜晶體管5603c輸入信號(hào)線Sj-Ι、信號(hào)線Sj以及信號(hào)線Sj+Ι。在第一子選擇周期Tl 中，第一薄膜晶體管5603a導(dǎo)通，而第二薄膜晶體管560 和第三薄膜晶體管5603c截止。 此時(shí)，將輸入引線5621_J的數(shù)據(jù)_j_l通過第一薄膜晶體管5603a輸入信號(hào)線Sj-L·在第二子選擇周期T2中，第二薄膜晶體管5603b導(dǎo)通，而第一薄膜晶體管5603a和第三薄膜晶體管5603c截止。此時(shí)，將輸入引線5621_J的數(shù)據(jù)_j通過第二薄膜晶體管560 輸入信號(hào)線Sj。在第三子選擇周期T3中，第三薄膜晶體管5603c導(dǎo)通，而第一薄膜晶體管5603a 和第二薄膜晶體管560 截止。此時(shí)，將輸入引線5621_J的數(shù)據(jù)_j+l通過第三薄膜晶體管5603c輸入信號(hào)線Sj+1。如上所述，在應(yīng)用了圖7的時(shí)序圖的圖5的信號(hào)線驅(qū)動(dòng)器電路中，可通過在子選擇周期之前提供預(yù)充電周期對(duì)信號(hào)線預(yù)充電。因此，可將視頻信號(hào)高速地寫入像素。注意，通過相同的附圖標(biāo)記表示圖7中類似于圖6的部分，而且省略相同部分或具有相似功能的部分的詳細(xì)描述。接著，描述掃描線驅(qū)動(dòng)器電路的構(gòu)成。該掃描線驅(qū)動(dòng)器電路包括移位寄存器和緩沖器。在某些情況下，該掃描線驅(qū)動(dòng)器電路還可包括電平移動(dòng)器。在該掃描線驅(qū)動(dòng)器電路中，當(dāng)將時(shí)鐘信號(hào)(CLK)和起動(dòng)脈沖信號(hào)(SP)輸入移位寄存器時(shí)，產(chǎn)生選擇信號(hào)。所產(chǎn)生的選擇信號(hào)被緩沖器緩存和放大，而所得的信號(hào)被提供給相應(yīng)的掃描線。一條線中的像素中的晶體管的柵電極連接至掃描線。此外，因?yàn)楸仨毷挂粭l線的像素中的晶體管同時(shí)立即導(dǎo)通，所以使用了能饋送大電流的緩沖器。參照?qǐng)D8和圖9描述用作掃描線驅(qū)動(dòng)器電路的一部分的移位寄存器的示例。圖8示出該移位寄存器的電路構(gòu)造。圖8中所示的移位寄存器包括多個(gè)觸發(fā)器 觸發(fā)器5701_1到5701_n。通過輸入第一時(shí)鐘信號(hào)、第二時(shí)鐘信號(hào)、起動(dòng)脈沖信號(hào)以及復(fù)位信號(hào)操作該移位寄存器。描述了圖8的移位寄存器的連接關(guān)系。在圖8的移位寄存器中的第i級(jí)的觸發(fā)器 5701_i (觸發(fā)器5701_1到5701_n中的一個(gè))中，圖9中所示的第一引線5501連接至第七引線5717」-1，圖9中所示的第二引線5502連接至第七引線5717」+1，圖9中所示的第三引線5503連接至第七引線5717」，以及圖9中所示的第六引線5506連接至第五引線5715。此外，圖9中所示的第四引線5504連接至奇數(shù)級(jí)的觸發(fā)器中的第二引線5712，且連接至偶數(shù)級(jí)的觸發(fā)器中的第三引線5713。圖9中所示的第五引線5505連接至第四引線 5714。注意，圖9中所示的第一級(jí)的觸發(fā)器5701_1的第一引線5501連接至第一引線 5711，而圖9中所示的第η級(jí)觸發(fā)器5701_η的第二引線5502連接至第六引線5716。注意，第一引線5711、第二引線5712、第三引線5713以及第六引線5716可分別稱為第一信號(hào)線、第二信號(hào)線、第三信號(hào)線以及第四信號(hào)線。第四引線5714和第五引線5715 可分別稱為第一電源線和第二電源線。圖9示出圖8中所示觸發(fā)器的細(xì)節(jié)。圖9中所示的觸發(fā)器包括第一薄膜晶體管 5571、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以及第八薄膜晶體管5578。注意第一薄膜晶體管5571、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以及第八薄膜晶體管5578中的每一個(gè)均為η溝道晶體管，而且在柵一源電壓(Vgs)超過閾值電壓(Vth)時(shí)導(dǎo)通。在圖9中，第三薄膜晶體管5573的柵電極電連接至電源線。此外，可以認(rèn)為其中第三薄膜晶體管陽73連接至第四薄膜晶體管5574的電路(被圖9中的點(diǎn)劃線包圍的電路) 對(duì)應(yīng)于具有圖2Α中所示結(jié)構(gòu)的電路。雖然這里描述了其中所有薄膜晶體管都是η溝道增強(qiáng)型晶體管的示例，但并不特定限于此示例。例如，甚至可將η溝道耗盡型晶體管用作第三薄膜晶體管陽73來驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)器電路。現(xiàn)在，以下描述圖9中所示的觸發(fā)器的連接結(jié)構(gòu)。第一薄膜晶體管5571的第一電極(源電極或漏電極之一)連接至第四引線5504， 而第一薄膜晶體管5571的第二電極(源電極或漏電極中的另一個(gè))連接至第三引線5503。第二薄膜晶體管5572的第一電極連接至第六引線5506。第二薄膜晶體管5572的第二電極連接至第三引線陽03。第三薄膜晶體管5573的第一電極連接至第五引線5505。第三薄膜晶體管5573的第二電極連接至第二薄膜晶體管陽72的柵電極。第三薄膜晶體管5573的柵電極連接至第五引線5505。第四薄膜晶體管5574的第一電極連接至第布引線5506。第四薄膜晶體管5574的第二電極連接至第二薄膜晶體管陽72的柵電極。第四薄膜晶體管5574的柵電極連接至第一薄膜晶體管陽71的柵電極。第五薄膜晶體管5575的第一電極連接至第五引線5505。第五薄膜晶體管5575的第二電極連接至第一薄膜晶體管陽71的柵電極。第五薄膜晶體管5575的柵電極連接至第一引線5501。第六薄膜晶體管5576的第一電極連接至第六引線5506。第六薄膜晶體管5576的第二電極連接至第一薄膜晶體管陽71的柵電極。第六薄膜晶體管5576的柵電極連接至第二薄膜晶體管陽72的柵電極。第七薄膜晶體管5577的第一電極連接至第六引線5506。第七薄膜晶體管5577 的第二電極連接至第一薄膜晶體管陽71的柵電極。第七薄膜晶體管5577的柵電極連接至第二引線5502。第八薄膜晶體管5578的第一電極連接至第六引線5506。第八薄膜晶體管 5578的第二電極連接至第二薄膜晶體管5572的柵電極。第八薄膜晶體管5578的柵電極連接至第一引線5501。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的第二電極以及第七薄膜晶體管5577的第二電極所連接的點(diǎn)被稱為節(jié)點(diǎn)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的柵電極以及第八薄膜晶體管5578的第二電極所連接的點(diǎn)被稱為節(jié)點(diǎn)5544。第一引線5501、第二引線5502、第三引線5503以及第四引線5504可分別稱為第一信號(hào)線、第二信號(hào)線、第三信號(hào)線以及第四信號(hào)線。第五引線陽05和第六引線5506可分別稱為第一電源線和第二電源線。此外，可僅使用實(shí)施例2中描述的η溝道TFT形成信號(hào)線驅(qū)動(dòng)器電路和掃描線驅(qū)動(dòng)器電路。實(shí)施例2中所描述的η溝道TFT具有高遷移率，從而可提高驅(qū)動(dòng)器電路的驅(qū)動(dòng)頻率。例如，使用實(shí)施例2中所描述的η溝道TFT的掃描線驅(qū)動(dòng)器電路可高速地工作，從而可提高幀頻率并實(shí)現(xiàn)黑色插入(black insertion)。此外，例如，當(dāng)提高了掃描線驅(qū)動(dòng)器電路中的晶體管溝道寬度或設(shè)置了多個(gè)掃描線驅(qū)動(dòng)器電路時(shí)，可實(shí)現(xiàn)更高的幀頻率。當(dāng)設(shè)置了多個(gè)掃描線驅(qū)動(dòng)器電路時(shí)，將用于驅(qū)動(dòng)偶數(shù)掃描線的掃描線驅(qū)動(dòng)器電路設(shè)置在一側(cè)，而將用于驅(qū)動(dòng)奇數(shù)行掃描線的掃描線驅(qū)動(dòng)器電路設(shè)置在另一側(cè)；因此，可實(shí)現(xiàn)幀頻率的提高。此外，使用多個(gè)掃描線驅(qū)動(dòng)器電路用于向同一掃描線輸出信號(hào)對(duì)于增大顯示器件的大小是有利的。在制造作為半導(dǎo)體器件的示例的有源矩陣發(fā)光顯示器件的情況下，因?yàn)樵谥辽僖粋€(gè)像素中設(shè)置多個(gè)薄膜晶體管，所以優(yōu)選設(shè)置多個(gè)掃描線驅(qū)動(dòng)器電路。圖4B中示出了有源矩陣發(fā)光顯示器件的框圖的示例。圖4B中所示的發(fā)光顯示器件在襯底MOO上包括包括分別設(shè)置有顯示元件的多個(gè)像素的像素部分MOl ；選擇像素的第一掃描線驅(qū)動(dòng)器電路M02和第二掃描線驅(qū)動(dòng)器電路M04 ；以及控制輸入選定像素的視頻信號(hào)的信號(hào)線驅(qū)動(dòng)器電路M03。在向圖4B的發(fā)光顯示器件的像素輸入數(shù)字視頻信號(hào)的情況下，通過開/關(guān)晶體管將像素置于發(fā)光狀態(tài)或不發(fā)光狀態(tài)。因此，可使用面積比灰度法或時(shí)間比灰度法顯示灰度。 面積比灰度法指的是通過將一個(gè)像素分成多個(gè)子像素并基于視頻信號(hào)獨(dú)立地驅(qū)動(dòng)各個(gè)子像素從而顯示灰度的驅(qū)動(dòng)方法。此外，時(shí)間比灰度法指的是通過控制像素發(fā)射光的周期從而顯示灰度的驅(qū)動(dòng)方法。因?yàn)榘l(fā)光元件的響應(yīng)時(shí)間比液晶元件等的響應(yīng)時(shí)間快，所以發(fā)光元件適合于時(shí)間比灰度法。具體而言，在通過時(shí)間灰度方法顯示的情況下，將一個(gè)幀周期分成多個(gè)子幀周期。接著，根據(jù)視頻信號(hào)，在各個(gè)子幀周期中將像素中的發(fā)光元件置為發(fā)光狀態(tài)或不發(fā)光狀態(tài)。通過將一個(gè)幀周期分成多個(gè)子幀周期，可利用視頻信號(hào)控制像素在一個(gè)幀周期中實(shí)際發(fā)光的總時(shí)間長度，從而顯示灰度。注意在圖4B的發(fā)光顯示器件的示例中，在一個(gè)像素包括兩個(gè)開關(guān)TFT的情況下， 輸入第一掃描線即開關(guān)TFT之一的柵極引線的信號(hào)在第一掃描線驅(qū)動(dòng)器電路M02中產(chǎn)生， 而輸入第二掃描線即另一開關(guān)TFT的柵極引線的信號(hào)在第二掃描線驅(qū)動(dòng)器電路M04中產(chǎn)生。不過，輸入第一掃描線和第二掃描線的信號(hào)都可在一個(gè)掃描線驅(qū)動(dòng)器電路中產(chǎn)生。此外，例如，根據(jù)一個(gè)像素中所包括的開關(guān)TFT的數(shù)量，有可能在每個(gè)像素中設(shè)置用于控制開關(guān)元件的操作的多條掃描線。在此情況下，輸入掃描線的信號(hào)均可在一個(gè)掃描線驅(qū)動(dòng)器電路中產(chǎn)生，或在多個(gè)掃描線驅(qū)動(dòng)器電路中產(chǎn)生。同樣，在發(fā)光顯示器件中，可將可利用η溝道TFT形成的驅(qū)動(dòng)器電路的一部分與像素部分的薄膜晶體管一起設(shè)置在一個(gè)襯底上。此外，可僅使用實(shí)施例2中描述的η溝道TFT 制造信號(hào)線驅(qū)動(dòng)器電路和掃描線驅(qū)動(dòng)器電路。上述驅(qū)動(dòng)器電路不僅可用于液晶顯示器件或發(fā)光顯示器件，還可用于其中通過使用電連接至開關(guān)元件的元件驅(qū)動(dòng)電子墨水的電子紙。電子紙也被稱為電泳顯示器件(電泳顯示器)，而且其優(yōu)點(diǎn)在于，它具有與普通紙張一樣的可閱讀性，它具有比其它顯示器件更低的功耗，而且它可被制造得薄和輕。存在多種模式的電泳顯示器。在電泳顯示器中，分別包括具有正電荷的第一粒子和具有負(fù)電荷的第二粒子的多個(gè)微膠囊散布在溶劑或溶液中，而且將電場施加給這些微膠囊，從而微膠囊中的粒子以彼此相反的方向移動(dòng)，從而僅顯示聚集在一側(cè)的粒子的顏色。注意第一粒子或第二粒子包括染色劑，而且當(dāng)沒有電場時(shí)它們不移動(dòng)。此外，第一粒子的顏色不同于第二粒子的顏色(這些粒子也可以是無色的)。因此，電泳顯示器利用了所謂的介電電泳效應(yīng)，其中具有高介電常數(shù)的物質(zhì)向具有高電場的區(qū)域運(yùn)動(dòng)。電泳顯示器不需要液晶顯示器所必需的極化板和對(duì)襯底，因此它的厚度和重量約為液晶顯示器的一半。
在溶劑中散布的上述微膠囊所處于的溶液被稱為電子墨水?？蓪⒋穗娮幽∷⒃诓Ａ?、塑料、布料、紙張等的表面上。利用濾色器或包括著色行為的粒子有可能實(shí)現(xiàn)彩色顯不。此外，通過在有源矩陣襯底上適當(dāng)?shù)卦O(shè)置多個(gè)微膠囊以插入兩個(gè)電極之間，可完成有源矩陣顯示器件，而且通過對(duì)微膠囊施加電場能實(shí)現(xiàn)顯示。例如，可使用利用實(shí)施例1 到2中所描述的薄膜晶體管獲得的有源矩陣襯底。注意，微膠囊中的第一粒子和第二粒子可分別由導(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、電致變色材料、以及磁泳材料中的任一種材料組成，或由這些材料的復(fù)合材料組成。通過上述工藝，可將高可靠的顯示器件制造為半導(dǎo)體器件。可與其它實(shí)施例中描述的任一結(jié)構(gòu)以適當(dāng)?shù)慕M合實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例。(實(shí)施例4)本實(shí)施例描述作為半導(dǎo)體器件的發(fā)光顯示器件的示例。作為顯示器件的顯示元件，這里描述了利用電致發(fā)光的發(fā)光元件。利用電致發(fā)光的發(fā)光元件是根據(jù)發(fā)光材料是有機(jī)化合物還是無機(jī)化合物來分類的。前者稱為有機(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，電子和空穴分別從一對(duì)電極注入包含發(fā)光有機(jī)化合物的層中，從而電流流動(dòng)。然后那些載流子(電子和空穴)復(fù)合，從而激發(fā)發(fā)光有機(jī)化合物。當(dāng)發(fā)光有機(jī)化合物從激發(fā)態(tài)返回基態(tài)時(shí)，光發(fā)射。由于這種機(jī)制，這種發(fā)光元件被稱為電流激發(fā)發(fā)光元件。根據(jù)無機(jī)EL元件的元件結(jié)構(gòu)將它們分類為散射型無機(jī)EL元件和薄膜型無機(jī)EL 元件。散射型無機(jī)EL元件具有發(fā)光材料的粒子散布在粘合劑中的發(fā)光層，而且其發(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元件具有發(fā)光層被夾在介電層之間、而介電層又進(jìn)一步夾在電極之間的結(jié)構(gòu)，其發(fā)光機(jī)制是利用金屬離子的內(nèi)層電子躍遷的局部型發(fā)光。注意，這里使用有機(jī)EL元件作為發(fā)光元件作出該描述。圖10示出可應(yīng)用數(shù)字時(shí)間灰度驅(qū)動(dòng)的作為半導(dǎo)體器件的示例的像素結(jié)構(gòu)的示例。以下描述可應(yīng)用數(shù)字時(shí)間灰度驅(qū)動(dòng)的像素的結(jié)構(gòu)和操作。在本示例中，一個(gè)像素包括溝道形成區(qū)中有氧化物半導(dǎo)體層(通常Sh-Ga-Si-O基非單晶膜)的兩個(gè)η溝道晶體管。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以及電容器 6403。開關(guān)晶體管6401的柵極連接至掃描線6406，開關(guān)晶體管6401的第一電極(源電極和漏電極中的一個(gè))連接至信號(hào)線6405，而開關(guān)晶體管6401的第二電極(源電極和漏電極中的另一個(gè))連接至驅(qū)動(dòng)晶體管6402的柵極。驅(qū)動(dòng)晶體管6402的柵極通過電容器6403 連接至電源線6407，驅(qū)動(dòng)晶體管6402的第一電極連接至電源線6407，以及驅(qū)動(dòng)晶體管6402 的第二電極連接至發(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(duì)應(yīng)于公共電極6408。公共電極6408電連接至設(shè)置在同一襯底上的公共電位線，而且可將連接部分用作公共連接部分。注意，發(fā)光元件6404的第二電極(公共電極6408)被設(shè)置為低電源電位。當(dāng)設(shè)置給電源線6407的高電源電位是基準(zhǔn)時(shí)，低電源電位是低于該高電源電位的電位。例如可采用GND、0V等作為低電源電位。為了通過向發(fā)光元件6404施加高電源電位與低電源電位之間的電位差，從而電流流過發(fā)光元件6404以使發(fā)光元件6404發(fā)光，要將各個(gè)電位設(shè)置成使高電源電位與低電源電位之間的電位差高于或等于發(fā)光元件6404的正向閾值電壓。驅(qū)動(dòng)晶體管6402的柵極電容可用作電容器6403的替代物，因此可省去電容器 6403?？稍跍系绤^(qū)與柵電極之間形成驅(qū)動(dòng)晶體管6402的柵電容。在電壓-輸入電壓驅(qū)動(dòng)方法的情況下，將視頻信號(hào)輸入驅(qū)動(dòng)晶體管6402的柵極， 以使驅(qū)動(dòng)晶體管6402完全導(dǎo)通或完全截止。即，驅(qū)動(dòng)晶體管6402在線性區(qū)中工作。因?yàn)轵?qū)動(dòng)晶體管6402在線性區(qū)中工作，所以高于電源線6407電壓的電壓被施加給驅(qū)動(dòng)晶體管 6402的柵極。注意，大于或等于驅(qū)動(dòng)晶體管6402的電源線電壓與電壓Vth之和的電壓被施加給信號(hào)線6405。在執(zhí)行模擬灰度驅(qū)動(dòng)法代替數(shù)字時(shí)間灰度法的情況下，通過改變信號(hào)輸入可使用如圖10中一樣的像素結(jié)構(gòu)。在執(zhí)行模擬灰度驅(qū)動(dòng)的情況下，將高于或等于發(fā)光元件6404的正向電壓與驅(qū)動(dòng)晶體管6402的Vth之和的電壓施加給驅(qū)動(dòng)晶體管6402的柵極。發(fā)光元件6404的正向電壓指的是獲得期望照度的電壓，且包括至少正向閾值電壓。通過輸入視頻信號(hào)以使驅(qū)動(dòng)晶體管6402能在飽和區(qū)中工作，電流可流過發(fā)光元件6404。為了使驅(qū)動(dòng)晶體管6402能工作于飽和區(qū)，將電源線6407的電位設(shè)置成高于驅(qū)動(dòng)晶體管6402的柵極電位。當(dāng)使用了模擬視頻信號(hào)時(shí)，可根據(jù)視頻信號(hào)將電流饋送至發(fā)光元件6404，而且能執(zhí)行模擬灰度驅(qū)動(dòng)。注意，圖10中所示的像素結(jié)構(gòu)不限于此。例如，可向圖10中的像素添加開關(guān)、電阻器、電容器、晶體管、邏輯電路等。接著，參照?qǐng)DIlA到IlC描述發(fā)光元件的結(jié)構(gòu)。這里將以η溝道驅(qū)動(dòng)TFT為例描述像素的截面結(jié)構(gòu)。通過類似于用于形成實(shí)施例1中所描述的第二薄膜晶體管170的方法可形成用于圖IlA到IlC所示的半導(dǎo)體器件的驅(qū)動(dòng)TFT的TFT7001、7011以及7021。TFT 7001,7011以及7021分別包括氧化物半導(dǎo)體膜作為半導(dǎo)體層。為提取從發(fā)光元件發(fā)出的光，需要陽極或陰極中的至少一個(gè)為透明。在襯底上形成薄膜晶體管和發(fā)光元件。發(fā)光元件可具有通過與襯底相對(duì)的表面提取光的頂發(fā)光結(jié)構(gòu)、 通過襯底的表面提取光的底發(fā)光結(jié)構(gòu)、或通過與襯底相對(duì)的表面和襯底的表面提取光的雙發(fā)光結(jié)構(gòu)?？蓪⒃撓袼亟Y(jié)構(gòu)應(yīng)用于具有這些發(fā)光結(jié)構(gòu)中的任一種的發(fā)光元件。參照?qǐng)DIlA描述具有頂發(fā)光結(jié)構(gòu)的發(fā)光元件。圖IlA是作為驅(qū)動(dòng)TFT的驅(qū)動(dòng)TFT 7001是η溝道TFT而且發(fā)光元件7002中產(chǎn)生的光通過陽極7005發(fā)射的情況下的像素的截面圖。TFT 7001包括其中添加了氧化硅的 h-Sn-ai-Ο基氧化物半導(dǎo)體作為其半導(dǎo)體層。如果h-Sn-ai-Ο基氧化物半導(dǎo)體包含諸如氧化硅之類的雜質(zhì)，所以即使該h-Sn-ai-Ο基氧化物半導(dǎo)體在300°C到600°C下經(jīng)受熱處理，也能防止該化-311-&1-0基氧化物半導(dǎo)體的結(jié)晶或微晶粒的產(chǎn)生。在圖IlA中，發(fā)光元件7002的陰極7003電連接至自作為驅(qū)動(dòng)TFT的TFT 7001，而發(fā)光層7004和陽極7005以此順序?qū)盈B在陰極7003上?？墒褂镁哂械凸瘮?shù)的任一種導(dǎo)電材料和反射光的膜形成陰極7003。例如，優(yōu)選使用Ca、Al、CaF、MgAg、AlLi等?？墒褂脝蝹€(gè)層或?qū)盈B多個(gè)層形成發(fā)光層7004。當(dāng)使用多層形成發(fā)光層7004時(shí)，通過按照以下順序在陰極7003上層疊電子注入層、電子輸運(yùn)層、發(fā)光層、空穴輸運(yùn)層以及空穴注入層而形成發(fā)光層7004。不一定要形成所有這些層。陽極7005由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、氧化錫銦(下文稱為ΙΤ0)、氧化鋅銦或添加了氧化硅的氧化錫銦之類的透光導(dǎo)電材料制成。發(fā)光元件7002對(duì)應(yīng)于陰極7003與陽極7005夾著發(fā)光層7004的區(qū)域。在圖IlA 中所示的像素中，如箭頭所示，光從發(fā)光元件7002發(fā)射至陽極7005。接著，參照?qǐng)DIlB描述具有底發(fā)光結(jié)構(gòu)的發(fā)光元件。圖IlB是驅(qū)動(dòng)TFT 7011是 η型TFT、而且發(fā)光元件7012中產(chǎn)生的光通過陰極7013發(fā)射的情況下的像素的截面圖。 TFT 7001包括其中添加了氧化硅的h-Al-ai-O基氧化物半導(dǎo)體作為其半導(dǎo)體層。如果 In-Al-Zn-O基氧化物半導(dǎo)體包含諸如氧化硅之類的雜質(zhì)，則即使該h-Al-Si-O基氧化物半導(dǎo)體在300°C到600°C下經(jīng)受熱處理，也能防止該h-Al-ai-Ο基氧化物半導(dǎo)體的結(jié)晶或微晶粒的產(chǎn)生。在圖IlB中，在電連接至驅(qū)動(dòng)TFT 7011的具有透光性質(zhì)的導(dǎo)電膜7017上形成發(fā)光元件7012的陰極7013，并按順序?qū)l(fā)光層7014和陽極7015層疊在陰極7013上。 注意，當(dāng)陽極7015具有透光性質(zhì)時(shí)，可形成用于反射和阻擋光的擋光膜7016來覆蓋陽極 7015。對(duì)于陰極7013，與圖IlA的情況一樣，可使用具有低功函數(shù)的任一種導(dǎo)電材料。注意，陰極7013被形成為具有能透光的厚度(優(yōu)選約5nm到30nm)。例如，可將具有20nm厚度的鋁膜用作陰極7013。發(fā)光層7014可由單層組成，或如圖IlA的情況一樣通過層疊多個(gè)層形成發(fā)光層7014。不需要陽極7015透光，但可使用如圖IlA的情況一樣的透光導(dǎo)電材料形成陽極7015。作為擋光膜7016，可使用反射光的金屬等；不過它不限于金屬膜。例如，可使用添加了黑色素的樹脂等。發(fā)光元件7012對(duì)應(yīng)于陰極7013與陽極7015夾著發(fā)光層7014的區(qū)域。在圖IlB 中所示的像素中，如箭頭所示，光從發(fā)光元件7012發(fā)射至陽極7013。接著，參考圖IlC描述具有雙發(fā)光結(jié)構(gòu)的發(fā)光元件。在圖IlC中，在電連接至驅(qū)動(dòng) TFT 7021的具有透光性質(zhì)的導(dǎo)電膜7027上形成發(fā)光元件7022的陰極7023，并按順序?qū)l(fā)光層70M和陽極7025層疊在陰極7023上。TFT 7001包括其中添加了氧化硅的Sn-Al-Si-O 基氧化物半導(dǎo)體作為其半導(dǎo)體層。如果Sn-Al-Si-O基氧化物半導(dǎo)體包含諸如氧化硅之類的雜質(zhì)，則即使該Sn-Al-Si-O基氧化物半導(dǎo)體在300°C到600°C下經(jīng)受熱處理，也能防止該 Sn-Al-Si-O基氧化物半導(dǎo)體的結(jié)晶或微晶粒的產(chǎn)生。像圖IlA的情況一樣，可使用具有低功函數(shù)的任一種導(dǎo)電材料形成陰極7023。注意，將陰極7023形成為具有能透射光的厚度。 例如，可將具有20nm厚度的Al膜可用作陰極7023?？墒褂脝螌踊蛉鐖DIlA的情況一樣通過層疊多個(gè)層來形成發(fā)光層70M。以與圖IlA相似的方式，可使用透光導(dǎo)電材料形成陽極 7025。發(fā)光元件7022對(duì)應(yīng)于陰極7023、發(fā)光層70 以及陽極7025彼此交迭的區(qū)域。在圖IlC中所示的像素中，如箭頭所示，光從發(fā)光元件7022發(fā)射通過陽極7025和陰極7023。雖然這里描述了有機(jī)EL元件作為發(fā)光元件，但還可提供無機(jī)EL元件作為發(fā)光元件。注意，本實(shí)施例描述了控制發(fā)光元件的驅(qū)動(dòng)的薄膜晶體管(驅(qū)動(dòng)TFT)電連接至發(fā)光元件的示例；不過，可采用電流控制TFT連接在驅(qū)動(dòng)TFT與發(fā)光元件之間的結(jié)構(gòu)。接著，將參照?qǐng)D12A和12B描述作為半導(dǎo)體器件的一個(gè)模式的發(fā)光顯示面板(也稱為發(fā)光面板)的外觀和截面。圖12A是其中使用密封劑將第一襯底上的發(fā)光元件和薄膜晶體管密封在第一襯底與第二襯底之間的面板的俯視圖。圖12B是沿圖12A的H-I的截面圖。密封劑4505被設(shè)置成包圍設(shè)置在第一襯底4501上的像素部分4502、信號(hào)線驅(qū)動(dòng)器電路4503a和4503b以及掃描線驅(qū)動(dòng)器電路450 和4504b。此外，將第二襯底4506設(shè)置在像素部分4502、信號(hào)線驅(qū)動(dòng)器電路4503a和4503b以及掃描線驅(qū)動(dòng)器電路450 和 4504b上。因此，將像素部分4502、信號(hào)線驅(qū)動(dòng)器電路4503a和4503b以及掃描線驅(qū)動(dòng)器電路4504a和4504b連同填充物4507通過第一襯底4501、密封劑4505以及第二襯底4506密封到一起。以此方式，優(yōu)選用保護(hù)膜(諸如粘接膜或紫外可固化樹脂膜)或具有高氣密性和幾乎無除氣的覆蓋材料封裝(密封)該發(fā)光顯示面板，從而使至少像素部分4502不暴露給外部空氣。在第一襯底4501上形成的像素部分4502、信號(hào)線驅(qū)動(dòng)器電路4503a和4503b以及掃描線驅(qū)動(dòng)器電路450 和4504b分別包括多個(gè)薄膜晶體管。在圖12B中示出像素部分 4502中包括的薄膜晶體管4510和信號(hào)線驅(qū)動(dòng)器電路4503a中包括的薄膜晶體管4509作為示例。作為薄膜晶體管4509，采用了實(shí)施例1中所描述的包括氧化物半導(dǎo)體層的疊層作為其半導(dǎo)體層的第一薄膜晶體管。作為薄膜晶體管4510，采用了實(shí)施例1中所描述的包括 h-Ga-ai-O基非單晶膜的單層的第二薄膜晶體管。在本實(shí)施例中，薄膜晶體管4509和4510 是η溝道薄膜晶體管。此外，附圖標(biāo)記4511表示發(fā)光元件。包括在發(fā)光元件4511中的作為像素電極的第一電極層4517電連接至薄膜晶體管4510的源電極層或漏電極層。注意，雖然發(fā)光元件 4511在本實(shí)施例中具有第一電極層4517、電致發(fā)光層4512以及第二電極層4513的層疊結(jié)構(gòu)，但發(fā)光元件4511的結(jié)構(gòu)不限于此。可根據(jù)從發(fā)光元件4511提取光的方向等適當(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)聚硅氧烷形成隔離壁4520。尤其優(yōu)選使用光敏材料制成隔離壁4520，且使其在第一電極層4517上具有開口部分，以將開口部分的側(cè)壁形成為具有連續(xù)彎曲的斜面。可使用單層或?qū)盈B的多個(gè)層形成電致發(fā)光層4512。為阻止氧氣、氫氣、水汽、二氧化碳等進(jìn)入發(fā)光元件4511，可在第二電極層4513和隔離壁4520上形成保護(hù)膜。作為保護(hù)膜，可形成氮化硅膜、氮氧化硅膜、DLC膜等。此外，從FPC 4518a和4518b將多個(gè)信號(hào)和電壓提供給信號(hào)線驅(qū)動(dòng)器電路4503a 和4503b、掃描線驅(qū)動(dòng)器電路450 和4504b或像素部分4502。在本實(shí)施例中，使用與發(fā)光元件4511中所包括的第一電極層4517相同的導(dǎo)電膜形成連接端子電極4515。使用與薄膜晶體管4509和4510中所包括的源電極層和漏電極層相同的導(dǎo)電膜形成端子電極4516。連接端子電極4515通過各向異性導(dǎo)電膜4519電連接至FPC 4518a中所包括的端子。位于從發(fā)光元件4511提取光的方向的第二襯底需要具有透光性質(zhì)。在該情況下， 使用諸如玻璃板、塑料板、聚酯膜或丙烯酸膜之類的透光材料。作為填充物4507，可使用紫外可固化樹脂或熱固性樹脂以及諸如氮?dú)饣驓鍤庵惖亩栊詺怏w。例如，可使用聚氯乙烯(PVC)、丙烯酸、聚酰亞胺、環(huán)氧樹脂、硅酮樹脂、聚乙烯醇縮丁醛(PVB)或乙烯乙酸乙烯酯(EVA)。在本實(shí)施例中，使用氮?dú)庾鳛樘畛湮铩４送?，在需要時(shí)，可在發(fā)光元件的發(fā)光表面上酌情設(shè)置諸如極化板、圓形極化板 (包括橢圓極化板)、阻滯板(四分之一波板或半波板)以及濾色器之類的光學(xué)膜。此外， 極化板或圓形極化板可設(shè)置有抗反射膜。例如，可執(zhí)行抗眩光處理，通過該處理能通過表面上的凸起和凹陷漫射反射光以減少眩光。作為信號(hào)線驅(qū)動(dòng)器電路4503a和4503b和掃描線驅(qū)動(dòng)器電路4504a和4504b，可在單獨(dú)制備的襯底上安裝利用單晶半導(dǎo)體膜或多晶半導(dǎo)體膜形成的驅(qū)動(dòng)器電路。此外，可單獨(dú)形成然后安裝信號(hào)線驅(qū)動(dòng)器電路及其部分或掃描線驅(qū)動(dòng)器電路及其部分。本實(shí)施例不限于圖12A和12B中所示的結(jié)構(gòu)。通過上述工藝，可將高可靠的發(fā)光顯示器件(顯示面板)制造為半導(dǎo)體器件。可與其它實(shí)施例中描述的任一結(jié)構(gòu)以適當(dāng)?shù)慕M合實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例。(實(shí)施例5)在本實(shí)施例中，參照?qǐng)D13A到13C描述了其中金屬薄膜的上表面的面積不同于實(shí)施例1中的面積的示例；換言之，金屬薄膜的端部遠(yuǎn)離第二氧化物半導(dǎo)體層的端部。注意， 除金屬薄膜的形狀之外，本示例與圖IA到IC中的示例相同，而且相同的附圖標(biāo)記表示相同的部分。首先，與實(shí)施例1中一樣，在具有絕緣表面的襯底400上設(shè)置第一柵電極401和第二柵電極101。注意，在形成第一柵電極401和第二柵電極101時(shí)，也形成像素部分中的電容器引線108和端子部分中的第一端子121。然后，形成覆蓋第一柵電極401和第二柵電極101的柵絕緣層403。然后，在柵絕緣層403上形成銦、鋅、錫、鉬、鎢等的金屬薄膜。替代地，可形成那些元素的任一種的合金薄膜或疊層膜。通過濺射法、真空汽相沉積法或涂覆法形成該金屬薄膜。這里，通過濺射法形成厚度為大于Onm且小于或等于IOnm——優(yōu)選為3nm到5nm(含 3nm和5nm)——的鋅膜。然后，通過光刻技術(shù)按選擇地去除金屬膜。在此蝕刻步驟中，形成金屬薄膜490， 使其面積小于稍后將形成的氧化物半導(dǎo)體層的圖案化形狀的面積。注意，在與第一柵電極 401部分交迭的位置形成金屬薄膜490，在該金屬薄膜490與柵絕緣層403之間插入有柵絕緣層403。當(dāng)按照這種方式形成金屬薄膜490時(shí)，金屬薄膜490的側(cè)表面被氧化物半導(dǎo)體層覆蓋。因此，即使后續(xù)的熱處理未將金屬薄膜充分氧化，也能防止第一引線409與第二引線 410之間通過金屬薄膜短路。然后，形成氧化物半導(dǎo)體層以覆蓋金屬薄膜490的上表面和側(cè)表面。在本實(shí)施例中，通過濺射法形成第一 h-Ga-ai-Ο基非單晶膜作為該氧化物半導(dǎo)體層。在通過濺射法形成h-Ga-Si-O基氧化物半導(dǎo)體層的情況下，含In、Ga以及Si的氧化物半導(dǎo)體靶可包含絕緣雜質(zhì)。該雜質(zhì)是以氧化硅、氧化鍺、氧化鋁等為代表的絕緣氧化物等、以氮化硅、氮化鋁等為代表的絕緣氮化物等、或諸如氧氮化硅或氧氮化鋁之類的絕緣氧氮化物等。例如，優(yōu)選以0. 到10%重量百分比(含0. 和10% )、更優(yōu)選以到 6% (含和6% )重量百分比將SW2混入該氧化物半導(dǎo)體靶中。接著，在不暴露給空氣的情況下通過濺射法形成電阻率低于第一 h-Ga-Si-O基非單晶膜的氧化物半導(dǎo)體膜(在此實(shí)施例中為第二 ^-Ga-S1-O基非單晶膜)。接著，執(zhí)行光刻步驟以形成抗蝕劑掩模，并蝕刻第一 h-Ga-ai-Ο基非單晶膜和第二 h-Ga-Si-O基非單晶膜。通過蝕刻去除不必要的部分，從而形成作為第一 h-Ga-Si-O基非單晶膜的氧化物半導(dǎo)體膜48 和48恥、以及作為第二 h-Ga-Si-O基非單晶膜的氧化物半導(dǎo)體膜486a和486b。圖13A是此階段的截面圖。如圖13A所示，作為第一 h-Ga-Si-O 基非單晶膜的氧化物半導(dǎo)體膜48 覆蓋金屬薄膜490的上表面和側(cè)表面，從而不暴露金屬薄膜490。注意，在本實(shí)施例中無限制地描述了其中設(shè)置了第二 h-Ga-Si-O基非單晶膜的示例。不一定要設(shè)置第二 h-Ga-ai-Ο基非單晶膜。接著，執(zhí)行光刻步驟以形成抗蝕劑掩模，并通過蝕刻去除不必要部分以形成接觸孔，該接觸孔到達(dá)由與柵電極層相同材料組成的引線或電極層。該接觸孔被設(shè)置成與稍后形成的導(dǎo)電膜直接接觸。例如，當(dāng)形成柵電極層與驅(qū)動(dòng)器電路部分中的源或漏電極層直接接觸的薄膜晶體管時(shí)，或當(dāng)形成電連接至端子部分的柵極引線的端子時(shí)，形成接觸孔。然后，通過濺射法用金屬材料在作為第二 h-Ga-ai-Ο基非單晶膜的氧化物半導(dǎo)體膜486a和48 上以及柵絕緣層403上形成導(dǎo)電膜。然后，通過光刻步驟形成抗蝕劑掩模，并通過蝕刻去除不必要部分。因此，在像素部分中形成源和漏電極層10 和10 以及作為源區(qū)和漏區(qū)的n+型層10 和104b，而在驅(qū)動(dòng)器電路部分中形成作為源和漏電極層的第一和第二引線409和410以及作為源區(qū)和漏區(qū)的n+型層406a和406b。在此蝕刻步驟中，將氧化物半導(dǎo)體膜的暴露區(qū)域部分蝕刻為氧化物半導(dǎo)體層103。因此，n+型層10 和104b之間的氧化物半導(dǎo)體層103的溝道區(qū)具有小厚度。通過上述步驟，能在像素部分中形成包括氧化物半導(dǎo)體層103作為溝道形成區(qū)的第二薄膜晶體管170。在該光刻步驟中，由與源或漏電極層10 和10 相同的材料制成的第二端子122被保留在端子部分中。注意，第二端子122電連接至源引線(包括源電極層或漏電極層10 和10 的源引線)。此外，在端子部分中，連接電極120通過柵絕緣膜中形成的接觸孔直接連接至端子部分的第一端子121 (參見圖15)。注意，雖然此處未示出，但通過與上述步驟相同的步驟將驅(qū)動(dòng)器電路的薄膜晶體管的源引線或漏引線直接連接至柵電極。接著，優(yōu)選在200°C到600°C下、通常在300°C到500°C下執(zhí)行熱處理(該熱處理可以是利用光的退火)。這里，在爐中在350°C下在空氣中執(zhí)行熱處理1小時(shí)。該熱處理也可稱為將金屬薄膜490部分或全部氧化的氧化處理。在本實(shí)施例中，金屬薄膜490成為具有導(dǎo)電性的氧化鋅膜、第一氧化物半導(dǎo)體層491。通過上述步驟，可在驅(qū)動(dòng)器電路中制造包括第一氧化物半導(dǎo)體層491和第二氧化物半導(dǎo)體層405的疊層的第一薄膜晶體管420。圖1 是此階段的截面圖。此外，通過此熱處理，在h-Ga-ai-Ο基非單晶膜中發(fā)生原子級(jí)的重排。 要注意的是，對(duì)熱處理的定時(shí)不存在特殊限制，只要在第二 ^-Ga-Si-O基非單晶膜形成之后任何時(shí)候進(jìn)行即可，而且例如，可在像素電極形成之后執(zhí)行熱處理。接著，去除抗蝕劑掩模，并形成保護(hù)絕緣層412以覆蓋第一薄膜晶體管420和第二薄膜晶體管170。接著，執(zhí)行光刻步驟以形成抗蝕劑掩模，并蝕刻保護(hù)絕緣層412以形成到達(dá)源電極層或漏電極層10 的接觸孔。此外，通過這里的蝕刻，形成到達(dá)第二端子122的接觸孔和到達(dá)連接電極120的接觸孔。然后，在去除抗蝕劑掩模之后，形成透明導(dǎo)電膜。使用氧化銦(In2O3)、氧化銦錫 (In2O3-SnO2,簡稱為ΙΤ0)等通過濺射方法、真空蒸發(fā)方法等形成透明導(dǎo)電膜。使用鹽酸基溶液對(duì)這樣的材料執(zhí)行蝕刻處理。然而，因?yàn)樵谖g刻ITO時(shí)尤其傾向于產(chǎn)生殘留物，所以可使用氧化銦和氧化鋅合金(In2O3-ZnO)以提高蝕刻可加工性。接著，執(zhí)行光刻步驟以形成抗蝕劑掩模，并通過蝕刻去除不必要的部分，從而形成像素電極層110。此外，在這個(gè)光刻步驟中，利用電容器引線108和像素電極層110形成儲(chǔ)存電容器。該儲(chǔ)存電容器包括柵絕緣層403和電容器部分中的保護(hù)絕緣層412作為電介質(zhì)。 此外，在這個(gè)光刻步驟中，第一端子和第二端子被抗蝕劑掩模覆蓋，從而透明導(dǎo)電膜1 和 1 被保留在端子部分中。透明導(dǎo)電膜128和129用作用于與FPC連接的電極或引線。在連接電極120上形成的直接連接至第一端子121的透明導(dǎo)電膜1 用作柵引線的輸入端子的連接端子電極。在第二端子122上形成的透明導(dǎo)電膜1 用作起源引線的輸入端子作用的連接端子電極(參見圖15)。注意，這里描述了其中通過使用柵絕緣層403和保護(hù)絕緣層412作為電介質(zhì)用電容器引線108和像素電極層110形成儲(chǔ)存電容器的示例。然而，不存在特殊限制，而且可采用其中在電容器引線上設(shè)置由與源電極或漏電極相同的材料組成的電極、并且儲(chǔ)存電容器由該電極、電容器引線以及它們之間的作為電介質(zhì)的柵絕緣層403組成、以及該電極和像素電極電連接的一種結(jié)構(gòu)。然后去除抗蝕劑掩模，而圖13C示出了此階段的截面圖。注意此階段的像素部分中的第二薄膜晶體管170的俯視圖對(duì)應(yīng)于圖14。圖15是沿圖14中的線A1-A2和B1-B2取得的截面圖。圖15示出了像素部分中的第二薄膜晶體管170的截面結(jié)構(gòu)、像素部分中的電容器部分的截面結(jié)構(gòu)以及端子部分的截面結(jié)構(gòu)。此外，圖16A和16B分別是源引線端子部分的截面圖和俯視圖。圖16A是沿圖16B 中的線D1-D2所取的截面圖。在圖16A中，在保護(hù)絕緣膜巧4上形成的透明導(dǎo)電膜155是起輸入端子作用的連接端子電極。此外，在圖16A中，在端子部分中，由與柵引線相同材料組成的電極156位于電連接至源引線的第二端子150以下且與之交迭，電極156與第二端子 150之間插入有柵絕緣層152。電極156未電連接至第二端子150。當(dāng)電極156被設(shè)置成， 例如，浮置、GND或0V，以使電極156的電位不同于第二端子150的電位時(shí)，可形成用于防止噪聲或靜電的電容器。此外，第二端子150電連接至透明導(dǎo)電膜155，其中保護(hù)絕緣膜IM 插入第二端子150與透明導(dǎo)電膜155之間。注意保護(hù)絕緣膜IM等同于保護(hù)絕緣層412。根據(jù)像素密度設(shè)置多條柵引線、源引線以及電容器引線。在端子部分中，還分別安排了多個(gè)與柵引線相同電位的第一端子、與源引線相同電位的第二端子、與電容器引線相同電位的第三端子等。對(duì)各種端子的數(shù)量并無特定限制，而且可由本領(lǐng)域技術(shù)人員酌情確定端子的數(shù)量。以上述方式，能完成包括其中層疊了氧化物半導(dǎo)體層的第一薄膜晶體管420的驅(qū)動(dòng)器電路、包括作為底柵型η溝道薄膜晶體管的第二薄膜晶體管170和儲(chǔ)存電容器的像素部分、以及端子部分。當(dāng)制造有源矩陣液晶顯示器件時(shí)，將有源矩陣襯底和設(shè)置有對(duì)電極的對(duì)襯底相互固定，并在它們之間插入液晶層。注意，在有源矩陣襯底上設(shè)置有電連接至對(duì)襯底上的對(duì)電極的公共電極，而且在端子部分中設(shè)置有電連接至公共電極的端子。此端子被設(shè)置成將公共電極固定至諸如GND或OV之類的預(yù)定電位。此外，本實(shí)施例不限于圖14中的像素結(jié)構(gòu)，而且在圖17中示出了與圖14不同的俯視圖的示例。圖17示出一示例，其中未設(shè)置電容器引線，且像素電極與毗鄰像素的柵引線交迭，而且保護(hù)絕緣膜和柵絕緣膜插入在像素電極與毗鄰像素電極之間以形成存儲(chǔ)電容器。在該情況下，可忽略電容器引線和連接至該電容器引線的第三端子。注意，在圖17中， 由相同的附圖標(biāo)記標(biāo)注與圖14中相同的部分。在有源矩陣液晶顯示器件中，驅(qū)動(dòng)排列成矩陣的像素電極以在屏幕上形成顯示圖案。具體而言，當(dāng)在選定的像素電極與對(duì)應(yīng)于該像素電極的對(duì)電極之間施加電壓時(shí)，設(shè)置在該像素電極與該對(duì)電極之間的液晶層受光調(diào)制，而此光調(diào)制被觀看者識(shí)別為顯示圖案。在顯示運(yùn)動(dòng)圖像時(shí)，液晶顯示器件具有的問題在于，液晶分子的長響應(yīng)時(shí)間引起運(yùn)動(dòng)圖像的拖影或模糊。為改善液晶顯示器件的運(yùn)動(dòng)圖像特性，采用了稱為黑色插入的驅(qū)動(dòng)方法，其中每隔一個(gè)幀周期在整個(gè)屏幕上顯示黑色。替代地，可采用稱為雙幀率驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)方法，其中垂直同步頻率是通常垂直同步頻率的1. 5或更多倍、優(yōu)選為2倍或更多倍，藉此改善運(yùn)動(dòng)圖像特性。進(jìn)一步替代地，為改善液晶顯示器件的運(yùn)動(dòng)圖像特性，可采用一種啟動(dòng)方法，其中使用多個(gè)LED (發(fā)光二極管)或多個(gè)EL光源來形成作為背光的表面光源、而且在一個(gè)幀周期中以脈沖方式獨(dú)立地驅(qū)動(dòng)該表面光源的各個(gè)光源。作為該表面光源，可使用三種或更多種類型的LED，或可使用發(fā)射白光的LED。因?yàn)槟塥?dú)立地控制多個(gè)LED，所以可使LED的發(fā)光時(shí)序與對(duì)液晶層進(jìn)行光調(diào)制的時(shí)序同步。根據(jù)此驅(qū)動(dòng)方法，可使LED部分截止；從而，可獲得降低功耗的效果，尤其是顯示具有大部分為黑色的圖像的情況下。通過組合這些驅(qū)動(dòng)技術(shù)，相比于常規(guī)液晶顯示器件的顯示特性，可改善液晶顯示器件的諸如運(yùn)動(dòng)圖像特性之類的顯示特性。本實(shí)施例中獲得的第一薄膜晶體管420包括具有不同導(dǎo)電性和具有良好動(dòng)態(tài)特性的氧化物半導(dǎo)體層的疊層。因此，能組合采用那些驅(qū)動(dòng)技術(shù)。此外，根據(jù)本實(shí)施例，能以低成本提供具有高電性質(zhì)和高可靠性的顯示器件。(實(shí)施例6)通過不僅在驅(qū)動(dòng)器電路中而且在像素部分中使用薄膜晶體管，能制造包括具有不同導(dǎo)電性的氧化物半導(dǎo)體層的疊層的薄膜晶體管，且能制造具有顯示功能的液晶顯示器件。此外，在與像素部分相同的襯底上形成使用薄膜晶體管的驅(qū)動(dòng)器電路的一部分或全部， 藉此可獲得板上系統(tǒng)。該液晶顯示器件包括作為顯示元件的液晶元件(也稱為液晶顯示元件)。此外，該液晶顯示器件包括封裝有顯示元件的面板和其中包括控制器之類的IC 等安裝在面板上的模塊。本實(shí)施例還涉及在用于制造液晶顯示器件的工藝中完成顯示元件之前的元件襯底的一種模式，而且該元件襯底設(shè)置有分別具有用于向顯示元件提供電流的器件的多個(gè)像素。具體而言，該元件襯底可以處于僅形成顯示元件的一個(gè)像素電極之后的狀態(tài)、在形成作為像素電極的導(dǎo)電膜之后但在蝕刻該導(dǎo)電膜以形成像素電極之前的狀態(tài)或任何其它狀態(tài)。
注意，此說明書中的液晶顯示器件表示圖像顯示器件、顯示器件或光源(包括發(fā)光器件)。此外，該液晶顯示器件在其種類中還可包括以下模塊中的任一種附連有諸如 FPC(柔性印刷電路)、TAB(帶式自動(dòng)接合)帶或TCP(帶式載體封裝)之類的連接器的模塊； 具有在其端部設(shè)置有印刷線路板的TAB帶或TCP的模塊；以及IC (集成電路)通過COG (玻璃上芯片)方法直接安裝在顯示元件上的模塊。將參照?qǐng)D18A1、18A2以及18B描述作為液晶顯示器件的一個(gè)實(shí)施例的液晶顯示面板的外觀和截面。圖18A1和18A2是其中用密封劑4005將液晶元件4013封裝在第一襯底 4001與第二襯底4006之間的面板的俯視圖。圖18B是沿圖18A1和圖18A2的M-N所取的截面圖。密封劑4005被設(shè)置成包圍設(shè)置在第一襯底4001上的像素部分4002和掃描線驅(qū)動(dòng)器電路4004。在像素部分4002和掃描線驅(qū)動(dòng)器電路4004之上設(shè)置第二襯底4006。因此，利用密封劑4005將像素部分4002和掃描線驅(qū)動(dòng)器電路4004以及液晶層4008密封在第一襯底4001與第二襯底4006之間。在實(shí)施例中，無特定限制地將藍(lán)相液晶材料用于液晶層4008。呈現(xiàn)出藍(lán)相的液晶材料具有從未施加電壓的狀態(tài)到施加電壓的狀態(tài)的1毫秒或更短的響應(yīng)時(shí)間，藉此短時(shí)間響應(yīng)成為可能。藍(lán)相液晶材料包括液晶和手性劑。采用手性劑以使液晶以螺旋結(jié)構(gòu)取向，從而使液晶呈現(xiàn)藍(lán)相。例如，可將其中混合了 5%重量百分比或更多手性劑的液晶材料用于該液晶層。作為液晶，使用了熱致液晶、低分子液晶、高分子液晶、鐵電液晶、反鐵電液晶等。在圖18A1中，將使用單晶半導(dǎo)體膜或多晶半導(dǎo)體膜在單獨(dú)制備的襯底上形成的信號(hào)線驅(qū)動(dòng)器電路4003安裝在第一襯底4001上與被密封劑4005包圍的區(qū)域不同的區(qū)域中。相比之下，圖18A2示出利用薄膜晶體管在第一襯底4001上形成信號(hào)線驅(qū)動(dòng)器電路的一部分的示例，該薄膜晶體管包括具有不同導(dǎo)電性的氧化物半導(dǎo)體層的疊層。在圖18A2中， 在第一襯底4001上形成了信號(hào)線驅(qū)動(dòng)器電路4003b，且在第一襯底4001上安裝了使用單晶半導(dǎo)體膜或多晶半導(dǎo)體膜在單獨(dú)制備的該襯底上形成的信號(hào)線驅(qū)動(dòng)器電路4003a。注意，對(duì)于單獨(dú)形成的驅(qū)動(dòng)器電路的連接方法無特定限制，而可使用COG法、引線接合法、TAB法等。圖18A1示出通過COG法安裝信號(hào)線驅(qū)動(dòng)器電路4003的示例，而圖18A2 示出通過TAB法安裝信號(hào)線驅(qū)動(dòng)器電路4003的示例。在第一襯底4001上設(shè)置的像素部分4002和掃描線驅(qū)動(dòng)器電路4004各包括多個(gè)薄膜晶體管。圖18B示出像素部分4002中包括的薄膜晶體管4010和掃描線驅(qū)動(dòng)器電路 4004中包括的薄膜晶體管4011。絕緣層4020和層間膜4021設(shè)置在薄膜晶體管4010和 4011上。作為薄膜晶體管4010，采用了實(shí)施例1中所描述的包括具有不同導(dǎo)電性的氧化物半導(dǎo)體層的疊層作為其半導(dǎo)體層的第一薄膜晶體管。作為薄膜晶體管4011，采用了實(shí)施例 1中所描述的包基非單晶膜的單層的第二薄膜晶體管。在本實(shí)施例中，薄膜晶體管4010和4011是η溝道薄膜晶體管。此外，在第一襯底4001上設(shè)置了像素電極層4030和公共電極層4031。像素電極層4030電連接至薄膜晶體管4010。液晶元件4013包括像素電極層4030、公共電極層4031 以及液晶層4008。在本實(shí)施例中，使用了通過產(chǎn)生與襯底基本平行(即橫向)的電場以使液晶分子在平行于襯底的平面中移動(dòng)來控制灰度的方法。在這樣的方法中，能使用用于共面切換(IPS)模式或邊緣場切換(FFS)模式的電極結(jié)構(gòu)。注意，分別在第一襯底4001和第二襯底4006的外側(cè)上設(shè)置了極化板4032和4033。作為第一襯底4001和第二襯底4006，能使用具有透光性質(zhì)的玻璃、塑料等。作為塑料，能使用玻璃纖維增強(qiáng)塑料(FRP)板、聚氟乙烯(PVF)膜、聚酯膜、或丙烯酸樹脂膜?；蛘撸墒褂肞VF膜或聚酯膜之間夾有鋁箔的薄板。附圖標(biāo)記4035表示通過對(duì)絕緣膜選擇性蝕刻而獲得的柱狀隔離件，而且設(shè)置該柱狀隔離件用于控制液晶層4008的厚度(單元間隙)。注意，可使用球狀隔離件。圖18A1、18A2以及18B示出了在襯底的外側(cè)(觀看側(cè))上設(shè)置極化板的液晶顯示器件的示例；然而，也可在襯底的內(nèi)側(cè)上設(shè)置該極化板?？筛鶕?jù)極化板的材料和制造工藝的條件確定極化板的位置。此外，可設(shè)置用作黑色基質(zhì)的擋光層。層間膜4021是透光樹脂層。層間膜4021的一部分是擋光層4012。擋光層4012 覆蓋薄膜晶體管4010和4011。在圖18B中，在第二襯底4006上設(shè)置了擋光層4034以與薄膜晶體管4010和4011交迭。通過擋光層4012和擋光層4034，能實(shí)現(xiàn)對(duì)比度的進(jìn)一步提高和薄膜晶體管的穩(wěn)定。當(dāng)設(shè)置了擋光層4034時(shí)，能使入射薄膜晶體管的半導(dǎo)體層的光強(qiáng)衰減。因此，能使薄膜晶體管的電特性穩(wěn)定，并防止電特性因?yàn)檠趸锇雽?dǎo)體的光敏性而變化。可用作為薄膜晶體管的保護(hù)膜的絕緣層4020覆蓋薄膜晶體管；然而，對(duì)這樣的結(jié)構(gòu)沒有特殊限制。注意，設(shè)置該保護(hù)膜用于防止漂浮在空氣中的諸如有機(jī)物質(zhì)、金屬物質(zhì)或水汽之類的雜質(zhì)進(jìn)入，而且優(yōu)選地該保護(hù)膜是致密膜?？赏ㄟ^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/或氮氧化鋁膜的單層或疊層來形成該保護(hù)膜。此外，在形成另一透光絕緣層作為平坦化絕緣膜的情況下，可使用諸如聚酰亞胺、 丙烯酸、苯并環(huán)丁烯、聚酰胺或環(huán)氧樹脂之類的具有耐熱性的有機(jī)材料形成該透光絕緣層。 作為這些有機(jī)材料的替代物，還有可能使用低介電常數(shù)材料(低k材料)、硅氧烷基樹脂、磷硅玻璃(PSG)、硼磷硅玻璃(BPSG)等。注意，可通過層疊由這些材料中的任一種形成的多層絕緣膜形成該絕緣層。用于形成層疊絕緣層的方法不限于特定方法，而且根據(jù)材料可使用以下方法濺射法、SOG法、旋涂法、浸涂法、噴涂法、液滴排出法(例如噴墨法、絲網(wǎng)印刷法或膠版印刷法)、刮片法、輥涂法、幕涂法、刀涂法等。在使用材料解決方案形成絕緣層的情況下，可在烘焙步驟同時(shí)對(duì)該半導(dǎo)體層退火(在200°C到400°C下)。當(dāng)組合絕緣層的烘焙步驟和半導(dǎo)體層的退火時(shí)，能高效地制造液晶顯示器件?？捎芍T如包含氧化鎢的氧化銦、包含氧化鎢的氧化鋅銦、包含氧化鈦的氧化銦、包含氧化鈦的氧化錫銦、氧化錫銦(下文稱為ΙΤ0)、氧化鋅銦或添加了氧化硅的氧化錫銦之類的透光導(dǎo)電材料制成像素電極層4030和公共電極層4031。還可將包含導(dǎo)電高分子(也稱為導(dǎo)電聚合物)的導(dǎo)電組合物用于像素電極層4030 和公共電極層4031。此外，從FPC 4018對(duì)單獨(dú)形成的信號(hào)線驅(qū)動(dòng)器電路4003、掃描線驅(qū)動(dòng)器電路4004 或像素部分4002提供多個(gè)信號(hào)和電壓。因?yàn)楸∧ぞw管容易被靜電等損壞，所以優(yōu)選在與柵線或源線相同的襯底上設(shè)置用于保護(hù)驅(qū)動(dòng)器電路的保護(hù)電路。優(yōu)選使用其中使用了氧化物半導(dǎo)體的非線性元件形成保護(hù)電路。在圖18A1、18A2以及18B中，使用與像素電極層4030相同的導(dǎo)電膜形成連接端子電極4015，且使用與薄膜晶體管4010和4011的源電極層和漏電極層相同的導(dǎo)電膜形成端子電極4016。連接端子電極4015通過各向異性導(dǎo)電膜4019電連接至FPC 4018中包括的端子。圖18A1、18A2以及18B無限制地示出其中單獨(dú)形成信號(hào)線驅(qū)動(dòng)器電路4003并將其安裝在第一襯底4001上的示例。可單獨(dú)形成然后安裝掃描線驅(qū)動(dòng)器電路，或僅單獨(dú)形成信號(hào)線驅(qū)動(dòng)器電路的一部分或掃描線驅(qū)動(dòng)器電路的一部分然后安裝。圖19示出液晶顯示器件的截面結(jié)構(gòu)的示例，在該液晶顯示器件中，利用密封劑 2602將元件襯底沈00和對(duì)襯底沈01附連到一起，而且在這些襯底之間設(shè)置了包括TFT等的元件層沈03和液晶層沈04。在實(shí)現(xiàn)彩色顯示的情況下，將發(fā)射多色光的發(fā)光二極管設(shè)置在背光部分中。在RGB 模式的情況下，將紅光二極管^10R、綠光二極管^lOG以及藍(lán)光二極管^lOB設(shè)置在液晶顯示器件的顯示區(qū)所分成的各個(gè)區(qū)域中。在對(duì)襯底沈01的外側(cè)上設(shè)置了極化板沈06，而在元件襯底沈00的外側(cè)上設(shè)置了極化板2607和光薄板沈13。使用紅光二極管^10R、綠光二極管^lOG和藍(lán)光二極管^lOB 以及反射板2611形成光源。為電路襯底沈12而設(shè)置的LED控制電路四12通過柔性引線板沈09連接至元件襯底沈00的引線電路部分沈08，且進(jìn)一步包括諸如控制電路或電源電路之類的外部電路。本實(shí)施例無特殊限制地描述了場序制液晶顯示器件，其中該LED控制電路四12使 LED單獨(dú)地發(fā)光。還有可能使用冷陰極熒光燈或白光LED作為背光的光源，或提供濾色器。此外，本實(shí)施例無特定限制地采用了用于共面切換(IPS)模式的電極結(jié)構(gòu)?？墒褂门で蛄?TN)模式、多疇垂直取向(MVA)模式、圖像垂直調(diào)整(PVA)模式、軸對(duì)稱排列微單元(ASM)模式、光學(xué)補(bǔ)償雙折射(OCB)模式、鐵電液晶(FLC)模式、反鐵電液晶(AFLC)模式等ο可與其它實(shí)施例中描述的任一結(jié)構(gòu)以適當(dāng)?shù)慕M合實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例。(實(shí)施例7)在本實(shí)施例中，描述了使用多色調(diào)掩模進(jìn)行曝光以減少掩模數(shù)量的示例。注意，多色調(diào)掩模能執(zhí)行三種程度的曝光，以獲得曝光部分、半曝光部分以及未曝光部分。在通過多色調(diào)掩模之后，光具有多種強(qiáng)度。利用多色調(diào)掩模的一次性曝光和顯影工藝能形成具有多種厚度(通常為兩種厚度)的區(qū)域的抗蝕劑掩模。因此，通過使用多色調(diào)掩模，能減少光掩模的數(shù)量。作為多色調(diào)掩模的示例，有灰色調(diào)掩模、半色調(diào)掩模等?；疑{(diào)掩模包括具有透光性質(zhì)的襯底、以及在該襯底上形成的擋光部分和衍射光柵。擋光部分的透光率是0%。另一方面，衍射光柵具有狹縫狀、點(diǎn)狀、網(wǎng)狀等有間距的透光部分，該間距小于或等于用于曝光的光的分辨率極限；因此，能控制透光率。衍射光柵可具有規(guī)則設(shè)置的狹縫、點(diǎn)或網(wǎng)、或不規(guī)則設(shè)置的狹縫、點(diǎn)或網(wǎng)。半色調(diào)掩模包括具有透光性質(zhì)的襯底、以及在該襯底上形成的半透光部分和擋光部分?？墒褂肕oSiN、MoSi、M0SiO、M0SiON、CrSi等形成半透光部分?？墒褂弥T如鉻或氧化鉻之類吸收光的擋光材料形成擋光部分。當(dāng)利用光照射半色調(diào)掩模以曝光時(shí)，擋光部分的透光率為0%，而未設(shè)置擋光部分和半透光部分的區(qū)域的透光率為100%?？蓪胪腹獠糠值耐腹饴士刂圃?0%到70%的范圍內(nèi)?？赏ㄟ^控制用于半透光部分的材料來控制半透光部分的透光率。圖20A到20E是示出薄膜晶體管360的制造工藝的截面圖。在圖20A中，在其上形成了絕緣膜357的襯底350上形成柵電極層351。在本實(shí)施例中，將氧化硅膜(具有IOOnm厚度)用作絕緣膜357。將柵絕緣層352、金屬薄膜380、氧化物半導(dǎo)體膜381以及導(dǎo)電膜383按此順序?qū)盈B在柵電極層351上。在本實(shí)施例中，作為金屬薄膜380，采用了通過濺射法形成的3nm厚的銦膜和通過濺射法形成的3nm厚的鋅膜。在柵絕緣層352、金屬薄膜380、氧化物半導(dǎo)體膜381以及導(dǎo)電膜383上形成了掩模 384。在本實(shí)施例中，描述了其中使用多色調(diào)(高色調(diào))掩模進(jìn)行曝光以形成掩模384 的示例。使用透光的多色調(diào)掩模進(jìn)行曝光以獲得多種強(qiáng)度，然后進(jìn)行顯影，藉此能形成具有不同厚度的掩模384，如圖20B所示。通過使用多色調(diào)掩模，能減少曝光掩模的數(shù)量。接著，使用掩模384執(zhí)行第一蝕刻步驟，以將金屬薄膜380、氧化物半導(dǎo)體膜381以及導(dǎo)電膜383蝕刻成島狀。因此，能形成圖案化的金屬薄膜390、氧化物半導(dǎo)體層385以及導(dǎo)電層387(參見圖20B)。然后，使抗蝕劑掩模384經(jīng)受灰化。因此，減小了掩模的面積和厚度。此時(shí)，去除了具有較小厚度的掩模的區(qū)域(與柵電極層351的一部分交迭的區(qū)域)，從而能形成彼此分離的掩模388(參見圖20C)。使用掩模388執(zhí)行第二蝕刻步驟；藉此將氧化物半導(dǎo)體層385和導(dǎo)電層387蝕刻成半導(dǎo)體層353與源和漏電極層35 和35 (參見圖20D)。注意，半導(dǎo)體層353是具有凹槽(凹陷)和端部的部分蝕刻的半導(dǎo)體層，該端部也被部分地蝕刻和暴露。當(dāng)使用添加了氧氣(O2)(優(yōu)選為15%或更高)的氯基氣體(Cl2)進(jìn)行蝕刻時(shí)，在使用氧氮化硅膜作為柵絕緣層352的情況下，能提高氧化物半導(dǎo)體層385的^-Ga-Si-O基非單晶膜相對(duì)于柵絕緣層352的選擇性。因此，僅氧化物半導(dǎo)體膜381被選擇性地蝕刻。當(dāng)在第一蝕刻步驟中對(duì)氧化物半導(dǎo)體膜381和導(dǎo)電膜383進(jìn)行干法蝕刻時(shí)，氧化物半導(dǎo)體膜381和導(dǎo)電膜383被各向異性地蝕刻。以此方式，使掩模384的端部與氧化物半導(dǎo)體層385和導(dǎo)電層387的端部對(duì)齊，而且這些端部變得連續(xù)。以類似于上述的方式，當(dāng)在第二蝕刻步驟中對(duì)氧化物半導(dǎo)體層385和導(dǎo)電層387 進(jìn)行干法蝕刻時(shí)，氧化物半導(dǎo)體層385和導(dǎo)電層387被各向異性地蝕刻。以此方式，使掩模 388的端部與半導(dǎo)體層353的凹陷的端部和側(cè)表面以及源和漏電極層35 和35 的端部對(duì)齊以變得連續(xù)。在本實(shí)施方式中，半導(dǎo)體層353與源和漏電極層35 和35 在相應(yīng)的端部處具有相同的斜角，并被層疊以使端部連續(xù)。然而，因?yàn)檫@些層的蝕刻速率根據(jù)氧化物半導(dǎo)體層和導(dǎo)電層的蝕刻條件或材料而變化，所以在某些情況下這些斜角不同，而且這些端部不連續(xù)。
然后去除掩模388。然后，在含氧氣的氣氛中在200°C到600°C下執(zhí)行熱處理以氧化金屬薄膜390 ；從而形成第一氧化物半導(dǎo)體層391 (參見圖20E)。在本實(shí)施例中，第一氧化物半導(dǎo)體層391是氧化銦和氧化鋅的混合層。通過上述步驟，能制造包括第一氧化物半導(dǎo)體層391和其上作為第二氧化物半導(dǎo)體層的半導(dǎo)體層353的倒交錯(cuò)薄膜晶體管360。本實(shí)施例中使用利用多色調(diào)掩模形成的具有多種厚度(通常為兩種厚度)的區(qū)域的抗蝕劑掩模能實(shí)現(xiàn)抗蝕劑掩模數(shù)量的減少；因此，能使工藝簡化、成本降低。因此，能以低成本和高生產(chǎn)率制造高可靠的半導(dǎo)體器件。在本實(shí)施例中，描述了驅(qū)動(dòng)器電路中的薄膜晶體管和像素部分中的薄膜晶體管都是包括第一氧化物半導(dǎo)體層391和其上作為第二氧化物半導(dǎo)體層的半導(dǎo)體層353的倒交錯(cuò)薄膜晶體管360的示例。換言之，本實(shí)施例描述了其中為驅(qū)動(dòng)器電路中和像素部分中的薄膜晶體管采用了基本相同結(jié)構(gòu)、而且這些電路的制造方法沒有不同的示例?？膳c其它實(shí)施例中描述的任一結(jié)構(gòu)以適當(dāng)?shù)慕M合實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例。(實(shí)施例8)與實(shí)施例1或?qū)嵤├?中描述的底柵結(jié)構(gòu)的示例不同，以下在本實(shí)施例中將參照?qǐng)D21A到21C描述底接觸結(jié)構(gòu)(也稱為倒共面結(jié)構(gòu))的示例。在圖21A到21C中示出了反相器電路的制造工藝的示例。通過濺射法在襯底740上形成了第一導(dǎo)電膜，并使用第一光掩模按照選擇蝕刻第一導(dǎo)電膜以形成第一柵電極741和第二柵電極742。接著，通過等離子體CVD法或?yàn)R射法形成覆蓋第一柵電極741和第二柵電極742的柵絕緣層743?？赏ㄟ^等離子體CVD方法、濺射方法等使用氧化硅層、氮化硅層、氧氮化硅層、或氮氧化硅層來形成具有單層或疊層的柵絕緣層743?；蛘?，可通過CVD法使用有機(jī)硅烷氣體用氧化硅形成柵絕緣層743。接著，使用第二光掩模按照選擇蝕刻?hào)沤^緣層743，以形成達(dá)到第二柵電極742的接觸孔744。到此步驟的截面圖對(duì)應(yīng)于圖21A。然后，通過濺射法形成第二導(dǎo)電膜，并使用第三光掩模按照選擇蝕刻第二導(dǎo)電膜， 以形成第一引線746、第二引線750以及第三引線751。第三引線751通過接觸孔744與第二柵電極742直接接觸。接著，通過濺射法形成金屬膜和氧化物半導(dǎo)體膜的疊層。注意，優(yōu)選在引入氬氣之后執(zhí)行產(chǎn)生等離子體的反濺射，以在通過濺射法形成金屬薄膜之前去除附連至柵絕緣層 743的表面和接觸孔744的底面的灰塵。反濺射指的是在不對(duì)靶側(cè)施加電壓的情況下，使用 RF電源在氬氣氣氛下對(duì)襯底側(cè)施加電壓以使表面改性的一種方法。注意可使用氮?dú)?、氦氣等代替氬氣氣氛。或者，可在添加了氧氣、氫氣、N2O等的氬氣氣氛中執(zhí)行反濺射。再或者， 可在添加了 Cl2、CF4等的氬氣氣氛中執(zhí)行反濺射。接著，使用第三光掩模按照選擇蝕刻金屬薄膜和氧化物半導(dǎo)體膜。接著，在200°C到600°C下在空氣或氮?dú)鈿夥障聢?zhí)行熱處理。通過該熱處理，將金屬薄膜氧化成第一氧化物半導(dǎo)體層748和第三氧化物半導(dǎo)體層749。在熱處理之后，在第一氧化物半導(dǎo)體層748上形成第二氧化物半導(dǎo)體層745，藉此形成第一薄膜晶體管760。注意，第一氧化物半導(dǎo)體層748的電導(dǎo)率不同于第二氧化物半導(dǎo)體層745的電導(dǎo)率。第一氧化物半導(dǎo)體層748的電導(dǎo)率更高，這對(duì)第一薄膜晶體管760的電場遷移率的提高有貢獻(xiàn)。同樣，在第三氧化物半導(dǎo)體層749上形成第四氧化物半導(dǎo)體層747，藉此形成第二薄膜晶體管 761。注意，該熱處理的時(shí)序不受特殊限制，而且可在形成第二氧化物半導(dǎo)體膜之后任何時(shí)候執(zhí)行該熱處理。例如，如果在使用第四光掩模蝕刻之前執(zhí)行該熱處理以氧化金屬薄膜并形成第一氧化物半導(dǎo)體膜，則使用第四光掩模在隨后的蝕刻步驟中蝕刻氧化物半導(dǎo)體膜的疊層；因此，能實(shí)現(xiàn)蝕刻殘留物減少的蝕刻。接著，形成保護(hù)層752，并使用第五光掩模按照選擇蝕刻保護(hù)層752以形成接觸孔。在那之后，形成第三導(dǎo)電膜。最后，使用第六光掩模按照選擇蝕刻第三導(dǎo)電膜，以形成電連接至第二引線750的連接引線753。到此步驟的截面圖對(duì)應(yīng)于圖21C。注意，上述步驟的次序僅僅是示例，而不存在限制。例如，雖然光掩模的數(shù)量增加了一個(gè)，但可使用不同的光掩模分別執(zhí)行對(duì)金屬薄膜的蝕刻和對(duì)氧化物半導(dǎo)體膜的一部分的蝕刻。此外，還有可能通過濺射法在第二導(dǎo)電膜上形成h-Ga-ai-0-Ν基非單晶膜，然后將該h-Ga-ai-0-Ν基非單晶膜形成圖案，以使該h-Ga-ai-0-Ν基非單晶膜作為第二氧化物半導(dǎo)體層745與第一引線746和第二引線750之間的η+型層，且作為第四氧化物半導(dǎo)體層747與第二引線750和第三引線751之間的η+型層。在那種情況下，h-Ga-Si-O-N基非單晶膜被設(shè)置在與第一引線746和第二氧化物半導(dǎo)體層745交迭的區(qū)域中、與第二引線750 和第二氧化物半導(dǎo)體層745交迭的區(qū)域中、與第二引線750和第四氧化物半導(dǎo)體層747交迭的區(qū)域中以及與第三引線751和第四氧化物半導(dǎo)體層747交迭的區(qū)域中?？膳c其它實(shí)施例中描述的任一結(jié)構(gòu)以適當(dāng)?shù)慕M合實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例。(實(shí)施例9)在此實(shí)施例中，將描述作為半導(dǎo)體器件的電子紙的示例。圖22A是示出有源矩陣電子紙的截面圖?？砂凑疹愃朴趯?shí)施例1所描述的第二薄膜晶體管的制造方式的方式來制造用于本半導(dǎo)體器件的顯示部分的薄膜晶體管581。該薄膜晶體管581包括作為其半導(dǎo)體層的氧化物半導(dǎo)體膜，且具有高電特性。在本實(shí)施例中，使用了包括Si-O-Si基氧化物半導(dǎo)體作為其半導(dǎo)體層且具有高電特性的薄膜晶體管。此外， 可任選地在同一襯底上設(shè)置包括薄膜晶體管的驅(qū)動(dòng)器電路，該薄膜晶體管包括Si-O-Si基氧化物半導(dǎo)體作為其半導(dǎo)體層，而且具有高電特性。此外，還有可能使用實(shí)施例1中具有氧化物半導(dǎo)體層的疊層的第一薄膜晶體管作為本實(shí)施例中的薄膜晶體管581。圖22k的電子紙是采用扭轉(zhuǎn)球顯示系統(tǒng)的顯示器件的示例。扭轉(zhuǎn)球顯示系統(tǒng)指的是一種方法，其中各個(gè)著色為黑色和白色的球狀粒子被安排在作為用于顯示元件的電極層的第一電極層與第二電極層之間、而且在第一電極層與第二電極層之間產(chǎn)生電位差以控制球狀粒子取向從而實(shí)現(xiàn)顯示。密封在襯底580與襯底596之間的薄膜晶體管581是具有底柵結(jié)構(gòu)的薄膜晶體管，而其源或漏電極層通過絕緣層583、584以及585中形成的開口與第一電極層587接觸， 藉此薄膜晶體管581電連接至第一電極層587。在第一電極層587與第二電極層588之間設(shè)置了各具有黑區(qū)590a、白區(qū)590b以及被液體填充的圍繞這些區(qū)的腔594的球狀粒子589。 球狀粒子589周圍的空間被諸如樹脂之類的填充物595填充(參見圖22A)。在本實(shí)施例中，第一電極層587對(duì)應(yīng)于像素電極，而第二電極層588對(duì)應(yīng)于公共電極。第二電極層588電連接至設(shè)置在與薄膜晶體管581相同的襯底上的公共電位線。通過使用公共連接部分， 第二電極層588可通過設(shè)置在該對(duì)襯底之間的導(dǎo)電粒子電連接至公共電位線。可使用電泳元件代替扭轉(zhuǎn)球。使用了具有約10 μ m到200 μ m直徑、且其中密封了透明液體和帶正電的白色微粒以及帶負(fù)電的黑色微粒的微膠囊。在設(shè)置在第一電極層與第二電極層之間的微膠囊中，當(dāng)通過第一電極層和第二電極層施加電場時(shí)，白微粒和黑微粒移動(dòng)到彼此相反側(cè)，從而可顯示白色或黑色。使用此原理的顯示元件是電泳顯示元件，且被稱為電子紙。電泳顯示元件比液晶顯示元件具有更高反射率，因此不需要輔助光、功耗低、 而且可在暗處識(shí)別顯示部分。此外，即使未+對(duì)顯示部分提供電能，也能保持已經(jīng)顯示過一次的圖像。因此，即使具有顯示功能的半導(dǎo)體器件(可簡單稱為顯示器件或設(shè)置有顯示器件的半導(dǎo)體器件)遠(yuǎn)離電波源，也能保存已顯示的圖像。通過按照實(shí)施例1所描述的工藝制造薄膜晶體管，可以低成本將電子紙制造為半導(dǎo)體器件?？蓪㈦娮蛹堄糜诙鄠€(gè)領(lǐng)域的電子器件以顯示信息。例如，可將電子紙應(yīng)用于電子書閱讀器(電子書)、海報(bào)、諸如火車之類的車輛中的廣告、或諸如信用卡之類的多種卡的顯示器。圖22B示出了此類電子器件的示例。圖22B示出電子書閱讀器2700的示例。例如，電子書閱讀器2700包括兩個(gè)外殼 2701和2703。外殼2701和外殼2703與鉸鏈2711組合，從而該電子書閱讀器2700可沿該鉸鏈2711打開和關(guān)閉。利用這樣的結(jié)構(gòu)，可類似于紙書一樣地對(duì)待電子書閱讀器2700。顯示部分2705被包含在外殼2701中，而顯示部分2707被包含在外殼2703中。顯示部分2705和顯示部分2707可顯示一幅圖像或顯示不同的圖像。例如，在顯示部分2705 和顯示部分2707上顯示不同圖像的結(jié)構(gòu)中，右邊的顯示部分(圖22B中的顯示部分2705) 可顯示文字，而左邊的顯示部分(圖22B中的顯示部分2707)可顯示圖像。圖22B示出外殼2701設(shè)置有操作部分等的示例。例如，外殼2701設(shè)置有電源開關(guān)2721、操作鍵2723、揚(yáng)聲器2725等。利用操作鍵2723可翻頁。注意，可在與外殼的顯示部分相同的平面上設(shè)置鍵盤、指向器件等。此外，外殼的后面或側(cè)面可設(shè)置有外部連接端子 (耳機(jī)端子、USB端子、可與諸如AC適配器或USB電纜之類的多種電纜連接的端子等)、存儲(chǔ)介質(zhì)插入部等。而且，電子書閱讀器2700可具有電子詞典功能。此外，電子書閱讀器2700可無線地發(fā)送和接收信息?？蓮碾娮訒?wù)器無線地購買和下載想要的圖書數(shù)據(jù)等。可與其它實(shí)施例中描述的任一結(jié)構(gòu)以適當(dāng)?shù)慕M合實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例。(實(shí)施例10)可將具有包括氧化物半導(dǎo)體層的薄膜晶體管的半導(dǎo)體器件應(yīng)用于多種電子器件 (包括游戲機(jī))。電子器件的示例有電視機(jī)(也稱為電視或電視接收機(jī))、計(jì)算機(jī)的監(jiān)視器等、諸如數(shù)碼相機(jī)或數(shù)碼攝像機(jī)之類的照相機(jī)、數(shù)碼相框、蜂窩電話(也稱為移動(dòng)電話或移動(dòng)電話機(jī))、便攜式游戲控制臺(tái)、便攜式信息終端、音頻回放設(shè)備、諸如彈球盤機(jī)之類的大尺寸游戲機(jī)等。圖23A示出電視設(shè)備9600的示例。電視設(shè)備9600的外殼9601中包括顯示部分 9603。顯示部分9603可顯示圖像。這里，外殼9601的背部受到支承，從而電視設(shè)備9600
被固定至墻壁?？衫猛鈿?601的操作開關(guān)或獨(dú)立的遙控器9610操作電視設(shè)備9600?？衫眠b控器9610的操作鍵9609控制頻道和音量，并可控制顯示部分9603上顯示的圖像。而且， 遙控器9610可具有顯示部分9607，可在該顯示部分上顯示從遙控器9610發(fā)出的信息。注意，電視設(shè)備9600設(shè)置有接收器、調(diào)制解調(diào)器等。利用該接收器，可接收一般的電視廣播。而且，當(dāng)顯示設(shè)備經(jīng)由調(diào)制解調(diào)器連接至通信網(wǎng)絡(luò)時(shí)，可實(shí)現(xiàn)單向(從發(fā)射器到接收器)或雙向(發(fā)射器與接收器之間或接收器之間等)信息通信。圖2 示出包括外殼9881和外殼9891的便攜式游戲控制臺(tái)，其中外殼9881和外殼9891通過連接器9893接合到一起以便打開和閉合。顯示部分9882和顯示部分9883 分別被包括在外殼9881和外殼9891中。此外，圖23B中所示的便攜式游戲控制臺(tái)還包括揚(yáng)聲器部分9884、存儲(chǔ)介質(zhì)插入部分9886、LED燈9890、輸入器件(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、旋轉(zhuǎn)頻率、距離、光、液體、磁性、溫度、化學(xué)物質(zhì)、聲音、時(shí)間、硬度、電場、電流、電壓、電功率、射線、流速、濕度、梯度、振動(dòng)、氣味或紅外線功能))以及話筒9889)等。不言而喻，便攜式游戲控制臺(tái)的結(jié)構(gòu)不限于上述，而且可以是設(shè)置有至少一個(gè)半導(dǎo)體器件的任何結(jié)構(gòu)。該便攜式游戲控制臺(tái)可適當(dāng)?shù)匕ㄆ渌郊釉O(shè)備。圖2 中所示的便攜式游戲控制臺(tái)具有讀取存儲(chǔ)在記錄介質(zhì)中的程序或數(shù)據(jù)以將其顯示在顯示部分上的功能，以及通過無線通信與另一便攜式游戲控制臺(tái)共享信息的功能。圖23B的便攜式游戲控制臺(tái)可具有除上述功能之外的多種功能。圖24A示出蜂窩電話1000的示例。蜂窩電話1000包括含有顯示部分1002的外殼1001、操作按鈕1003、外部連接端口 1004、揚(yáng)聲器1005、話筒1006等。通過用手指等觸摸顯示部分1002可將信息輸入圖24A中所示的蜂窩電話1000。 而且，用戶可通過用他們的手指等觸摸顯示部分1002來打帶電話或?qū)戨娮余]件。顯示部分1002主要有三種屏幕模式。第一種模式是主要用于顯示圖像的顯示模式。第二種模式是主要用于輸入諸如文字之類的信息的輸入模式。第三種模式是其中組合了顯示模式和輸入模式這兩種模式的顯示-輸入模式。例如，在打電話或?qū)戨娮余]件的情況下，顯示部分1002被設(shè)置成主要用于輸入文字的文字輸入模式，而且可輸入在屏幕上顯示的字符。在該情況下，優(yōu)選地在顯示部分1002 的幾乎整個(gè)屏幕上顯示鍵盤或數(shù)字按鈕。當(dāng)在蜂窩電話1000內(nèi)部設(shè)置諸如陀螺儀或加速度傳感器之類的包括用于檢測傾斜的傳感器的檢測設(shè)備時(shí)，可通過檢測蜂窩電話1000的方向(無論蜂窩電話1000被放置成水平還是垂直以用于景色模式或肖像模式)來自動(dòng)切換顯示部分1002的屏幕上的顯示內(nèi)容。此外，通過觸摸顯示部分1002或操作外殼1001的操作按鈕1003可切換屏幕模式。替代地，可根據(jù)顯示部分1002上顯示的圖像類型切換屏幕模式。例如，當(dāng)顯示在顯示部分上的圖像信號(hào)是移動(dòng)圖像數(shù)據(jù)時(shí)，將屏幕模式切換成顯示模式。當(dāng)該信號(hào)是文字?jǐn)?shù)據(jù)時(shí)，將屏幕模式切換成輸入模式。此外，在輸入模式中，信號(hào)由顯示部分1002中的光傳感器檢測，而且如果未進(jìn)行通過觸摸顯示部分1002的輸入達(dá)一定時(shí)間，則可控制屏幕模式從輸入模式切換至顯示模式。顯示部分1002還能起圖像傳感器的作用。例如，通過用手掌或手指觸摸顯示部分 1002采集掌紋、指紋等圖像，藉此執(zhí)行個(gè)人認(rèn)證。此外，當(dāng)在顯示部分中設(shè)置發(fā)射近紅外光的背光或感測光源時(shí)，可拍攝指紋、掌紋等的圖像。圖24B示出蜂窩電話1000的另一示例。圖MB中的蜂窩電話具有設(shè)置有外殼 9411的顯示器件9410，外殼9411包括顯示部分9412和操作按鈕9413 ；設(shè)置有外殼9401的通信器件9400，外殼9401包括操作按鈕9402、外部輸入端子9403、話筒9404、揚(yáng)聲器9405 以及在接收到電話時(shí)發(fā)光的發(fā)光部分9406。具有顯示功能的顯示器件9410按照箭頭表示的兩個(gè)方向可脫離地附連至具有電話功能的通信器件9400。因此，顯示器件9410和通信器件9400可沿它們的短邊或長邊彼此附連。此外，當(dāng)僅需要顯示功能時(shí)，顯示器件9410可從通信器件9400脫離并單獨(dú)使用?？赏ㄟ^無線或有線通信在分別具有充電電池的通信器件 9400和顯示器件9410之間發(fā)送或接收?qǐng)D像或輸入信息?？膳c其它實(shí)施例中描述的任一結(jié)構(gòu)以適當(dāng)?shù)慕M合實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例。本申請(qǐng)基于2008年12月沈日向日本專利局提交的日本專利申請(qǐng)S/ N. 2008-333788，該申請(qǐng)的全部內(nèi)容通過引用結(jié)合于此。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體器件，包括 襯底；在所述襯底上的晶體管，所述晶體管包括具有溝道形成區(qū)的氧化物半導(dǎo)體層，所述氧化物半導(dǎo)體層包括h-Sn-ai-Ο基半導(dǎo)體；以及在所述氧化物半導(dǎo)體層上的包括氧化鋁的絕緣層。
2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述晶體管為底柵型η溝道晶體管。
3.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述晶體管包括在所述氧化物半導(dǎo)體層上的源電極和漏電極。
4.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述氧化物半導(dǎo)體層為非晶。
5.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述氧化物半導(dǎo)體層包含絕緣雜質(zhì)。
6.一種半導(dǎo)體器件，包括電路，所述電路包括 第一晶體管；第二晶體管； 第三晶體管； 第四晶體管； 第五晶體管； 第六晶體管； 第七晶體管； 第八晶體管；其中，所述第一晶體管的源極和漏極之一電連接到第一引線， 其中，所述第二晶體管的源極和漏極之一電連接到第二引線，其中，所述第一晶體管的源極和漏極中的另一個(gè)電連接到所述第二晶體管的源極和漏極中的另一個(gè)，其中，所述第三晶體管的源極和漏極之一電連接到第三引線， 其中，所述第四晶體管的源極和漏極之一電連接到第二引線， 其中，所述第三晶體管的源極和漏極中的另一個(gè)電連接到所述第二晶體管的柵極， 其中，所述第四晶體管的源極和漏極中的另一個(gè)電連接到所述第二晶體管的柵極， 其中，所述第三晶體管的柵極電連接到第三晶體管的源極和漏極中所述一個(gè)， 其中，所述第四晶體管的柵極電連接到第一晶體管的柵極， 其中，所述第五晶體管的源極和漏極之一電連接到所述第三引線， 其中，所述第六晶體管的源極和漏極之一電連接到所述第二引線， 其中，所述第五晶體管的源極和漏極中的另一個(gè)電連接到所述第六晶體管的源極和漏極中的另一個(gè)，其中，所述第六晶體管的柵極電連接到第二晶體管的柵極，其中，所述第七晶體管的源極和漏極之一電連接到所述第二引線，其中，所述第七晶體管的源極和漏極中的另一個(gè)電連接到所述第一晶體管的柵極，其中，所述第八晶體管的源極和漏極之一電連接到所述第二引線，其中，所述第八晶體管的源極和漏極中的另一個(gè)電連接到所述第二晶體管的柵極，以其中，所述第八晶體管的柵極電連接到所述第五晶體管的柵極， 其中，所述第一晶體管、第二晶體管、第三晶體管、第四晶體管、第五晶體管、第六晶體管、第七晶體管和第八晶體管中的每一個(gè)包括具有溝道形成區(qū)的氧化物半導(dǎo)體層，所述氧化物半導(dǎo)體層包括h-sn-ai-o基半導(dǎo)體。
7.如權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述第一晶體管、第二晶體管、第三晶體管、第四晶體管、第五晶體管、第六晶體管、第七晶體管和第八晶體管中的每一個(gè)為底柵型η溝道晶體管。
8.如權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于還包括所述氧化物半導(dǎo)體層上的絕緣薄膜，所述絕緣薄膜包括選自由氮化硅、氧化硅、氧氮化硅、氧化鋁、氮化鋁、氧氮化鋁、和氧化鉭組成的組中的材料。
9.如權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述第一晶體管、第二晶體管、第三晶體管、第四晶體管、第五晶體管、第六晶體管、第七晶體管和第八晶體管中的每一個(gè)包括形成在所述氧化物半導(dǎo)體層上的源電極和漏電極。
10.如權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述氧化物半導(dǎo)體層為非晶。
11.如權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述氧化物半導(dǎo)體層包含絕緣雜質(zhì)。
12.—種半導(dǎo)體器件，包括反相器電路，所述反相器電路包括 第一晶體管；第二晶體管；以及其中，所述第一晶體管的源極電連接到第二晶體管的漏極， 其中，所述第一晶體管的柵極電連接到第一晶體管的源極，其中，所述第一晶體管和第二晶體管中的每一個(gè)包括具有溝道形成區(qū)的氧化物半導(dǎo)體層，所述氧化物半導(dǎo)體層包括h-Sn-ai-Ο基半導(dǎo)體。
13.如權(quán)利要求12所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述第一晶體管和第二晶體管中的每一個(gè)為底柵型η溝道晶體管。
14.如權(quán)利要求12所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于還包括所述氧化物半導(dǎo)體層上的絕緣薄膜，其中所述絕緣薄膜包括選自由氮化硅、氧化硅、氧氮化硅、氧化鋁、氮化鋁、氧氮化鋁、和氧化鉭組成的組中的材料。
15.如權(quán)利要求12所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述第一晶體管和第二晶體管中的每一個(gè)包括形成在所述氧化物半導(dǎo)體層上的源電極和漏電極。
16.如權(quán)利要求12所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述氧化物半導(dǎo)體層為非晶。
17.如權(quán)利要求12所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述氧化物半導(dǎo)體層包含絕緣雜質(zhì)。
18.如權(quán)利要求12所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述第一晶體管為耗盡型晶體管而第二晶體管為增強(qiáng)型晶體管。
19.一種半導(dǎo)體器件，包括反相器電路，所述反相器電路包括 第一晶體管；第二晶體管；以及其中，所述第一晶體管的源極電連接到第二晶體管的漏極，其中，所述第一晶體管的柵極電連接到第一晶體管的漏極，其中，所述第一晶體管和第二晶體管中的每一個(gè)包括具有溝道形成區(qū)的氧化物半導(dǎo)體層，所述氧化物半導(dǎo)體層包括h-sn-ai-o基半導(dǎo)體。
20.如權(quán)利要求19所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述第一晶體管和第二晶體管中的每一個(gè)為底柵型η溝道晶體管。
21.如權(quán)利要求19所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于還包括所述氧化物半導(dǎo)體層上的絕緣薄膜，其中所述絕緣薄膜包括選自由氮化硅、氧化硅、氧氮化硅、氧化鋁、氮化鋁、氧氮化鋁、和氧化鉭組成的組中的材料。
22.如權(quán)利要求19所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述第一晶體管和第二晶體管中的每一個(gè)包括形成在所述氧化物半導(dǎo)體層上的源電極和漏電極。
23.如權(quán)利要求19所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述氧化物半導(dǎo)體層為非晶。
24.如權(quán)利要求19所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述氧化物半導(dǎo)體層包含絕緣雜質(zhì)。
25.如權(quán)利要求19所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述第一晶體管和第二晶體管均為增強(qiáng)型晶體管。
26.一種半導(dǎo)體器件，包括電路，所述電路包括第一晶體管； 第二晶體管； 第三晶體管；和第四晶體管；其中，所述第一晶體管的源極和漏極之一可電連接到驅(qū)動(dòng)器IC的第一端， 其中，所述第二晶體管的源極和漏極之一可電連接到驅(qū)動(dòng)器IC的第一端， 其中，所述第三晶體管的源極和漏極之一可電連接到驅(qū)動(dòng)器IC的第二端， 其中，所述第四晶體管的源極和漏極之一可電連接到驅(qū)動(dòng)器IC的第二端， 其中，所述第一晶體管的源極和漏極中的另一個(gè)電連接到第一信號(hào)線， 其中，所述第二晶體管的源極和漏極中的另一個(gè)電連接到第二信號(hào)線， 其中，所述第三晶體管的源極和漏極中的另一個(gè)電連接到第三信號(hào)線， 其中，所述第四晶體管的源極和漏極中的另一個(gè)電連接到第四信號(hào)線， 其中，所述第一晶體管、第二晶體管、第三晶體管和第四晶體管中的每一個(gè)包括具有溝道形成區(qū)的氧化物半導(dǎo)體層，所述氧化物半導(dǎo)體層包括化-311-&1-0基半導(dǎo)體。
27.如權(quán)利要求沈所述的半導(dǎo)體器件，其中，所述第一晶體管的柵極可電連接到驅(qū)動(dòng)器IC的第三端， 其中，所述第二晶體管的柵極可電連接到驅(qū)動(dòng)器IC的第四端， 其中，所述第三晶體管的柵極可電連接到驅(qū)動(dòng)器IC的第三端， 其中，所述第四晶體管的柵極可電連接到驅(qū)動(dòng)器IC的第四端。
28.如權(quán)利要求沈所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述第一晶體管、第二晶體管、第三晶體管和第四晶體管中的每一個(gè)為底柵型η溝道晶體管。
29.如權(quán)利要求沈所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于還包括所述氧化物半導(dǎo)體層上的絕緣薄膜，其中所述絕緣薄膜包括選自由氮化硅、氧化硅、氧氮化硅、氧化鋁、氮化鋁、氧氮化鋁、和氧化鉭組成的組中的材料。
30.如權(quán)利要求沈所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述第一晶體管和第二晶體管、第三晶體管和第四晶體管中的每一個(gè)包括形成在所述氧化物半導(dǎo)體層上的源電極和漏電極。
31.如權(quán)利要求沈所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述氧化物半導(dǎo)體層為非晶。
32.如權(quán)利要求沈所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述氧化物半導(dǎo)體層包含絕緣雜質(zhì)。
全文摘要
半導(dǎo)體器件及其制造方法。提供了一種包括薄膜晶體管的半導(dǎo)體器件，該薄膜晶體管具有氧化物半導(dǎo)體層和優(yōu)秀的電特性。此外，提供了一種用于制造半導(dǎo)體器件的方法，其中在一個(gè)襯底上形成多種類型的不同結(jié)構(gòu)的薄膜晶體管以形成多種類型的電路，而且其中沒有顯著增加步驟數(shù)量。在絕緣表面上形成金屬薄膜之后，在該金屬薄膜上形成氧化物半導(dǎo)體層。然后，執(zhí)行諸如熱處理之類的氧化處理以部分或全部地氧化該金屬薄膜。此外，在諸如邏輯電路之類強(qiáng)調(diào)操作速度的電路與矩陣電路之間，薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)不同。
文檔編號(hào)H01L29/786GK102194893SQ20111014409
公開日2011年9月21日 申請(qǐng)日期2009年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月26日
發(fā)明者坂田淳一郎, 小山潤, 山崎舜平 申請(qǐng)人:株式會(huì)社半導(dǎo)體能源研究所