本申請是申請日為2012年11月07日、申請?zhí)枮椤?01210442361.2”、發(fā)明名稱為“液晶顯示裝置、el顯示裝置以及其制造方法”的發(fā)明專利申請的分案申請。

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體裝置、液晶顯示裝置、el顯示裝置以及其制造方法。

注意，在本說明書中，半導(dǎo)體裝置指的是能夠通過利用半導(dǎo)體特性工作的所有裝置，因此，晶體管、半導(dǎo)體電路、存儲裝置、攝像裝置、顯示裝置、電光裝置及電子設(shè)備等都是半導(dǎo)體裝置。

背景技術(shù)：

使用晶體管的主動矩陣型液晶顯示裝置及el(electroluminescence：電致發(fā)光)顯示裝置等的顯示裝置被實用化。晶體管不局限于顯示裝置，而廣泛地應(yīng)用于ic(integratedcircuit：集成電路)等電子器件。

近年來，對顯示裝置的屏幕尺寸的大面積化、高精細化及高開口率化的要求提高。此外，對顯示裝置的高可靠性及生產(chǎn)成本的降低被要求。

在液晶顯示裝置及el顯示裝置中，將晶體管用于開關(guān)元件或驅(qū)動晶體管等。因此，為了顯示裝置確保高可靠性，提高晶體管的可靠性是重要的。此外，為了以降低生產(chǎn)成本為目的使顯示裝置的制造工序簡化，使晶體管的制造工序簡化是有效的。

作為提高晶體管的可靠性的方法，降低半導(dǎo)體層的劣化的技術(shù)是有效的。由于光刻工序中的蝕刻工序所造成的損傷及從其他層到半導(dǎo)體層的雜質(zhì)擴散導(dǎo)致半導(dǎo)體層的劣化。因此，為了降低半導(dǎo)體層的劣化，設(shè)置用來減少光刻工序等的制造工序所造成的損傷的層或設(shè)置用來防止從其他層雜質(zhì)擴散到半導(dǎo)體層的阻擋膜的技術(shù)是有效的。

此外，對晶體管的制造工序的簡化，縮減或簡化光刻工序是有效的。例如，若是增加一個光刻工序，則需要如下工序：抗蝕劑涂敷、預(yù)烘干、曝光、顯影、后烘干等的工序以及在其前后的工序中的膜的形成、蝕刻工序、抗蝕劑的剝離、清洗及干燥工序等。因此，若是在制造工序中增加一個光刻工序，則大幅度地增加工序數(shù)。

作為一個例子，一般來說，在用于大型液晶顯示裝置的開關(guān)元件的底柵型晶體管的制造工序中，通過至少使用五個光掩模的光刻工序制造該晶體管。具體而言，至于液晶顯示裝置的像素的晶體管，需要如下五個光刻工序：形成柵電極(包括在同一層中形成的布線)的工序；形成島狀半導(dǎo)體層的工序；形成源電極及漏電極(包括在同一層中形成的布線)的工序；形成開口部(接觸孔)(去除包括開口部以外的絕緣層等)的工序；以及形成像素電極(包括在同一層中形成的布線等)的工序。因此在晶體管的制造工序中，由于縮減一個光掩模或使光刻工序簡化縮短工序的效果很大。

作為另一個例子，一般來說，在用于大型el顯示裝置的開關(guān)元件的底柵型晶體管的制造工序中，通過至少使用六個光掩模的光刻工序制造該晶體管。具體而言，至于el顯示裝置的像素的晶體管，需要如下六個光刻工序：形成柵電極(包括在同一層中形成的布線)的工序；形成島狀半導(dǎo)體層的工序；形成源電極及漏電極(包括在同一層中形成的布線)的工序；形成開口部(接觸孔)(去除包括開口部以外的絕緣層等)的工序；形成el元件的一方電極(包括在同一層中形成的布線等)的工序；以及形成用來按每顏色分別涂布el層的隔壁層的工序。因此在晶體管的制造工序中，由于縮減一個光掩?；蚴构饪坦ば蚝喕s短工序的效果很大。

由此，為了縮減或簡化晶體管的制造工序中的光刻工序，展開了大量的技術(shù)開發(fā)。作為用來使光刻工序簡化的技術(shù)，有背面曝光、抗蝕劑回流(resistreflow)或剝離法(lift_offmethod)等技術(shù)。此外，作為晶體管的制造工序中的用來簡化光刻工序的典型技術(shù)，使用多級灰度掩模(被稱為半色調(diào)掩?；蚧疑{(diào)掩模的掩模)的技術(shù)被廣泛地周知。作為使用多級灰度掩模減少制造步驟的技術(shù)，例如可以舉出專利文獻1。

[專利文獻1]日本專利申請公開2003-179069號公報

但是，當縮減或簡化光刻工序以實現(xiàn)生產(chǎn)成本的降低時，當半導(dǎo)體層的蝕刻工序時或源電極(也稱為第一電極)及漏電極(也稱為第二電極)的蝕刻工序時，半導(dǎo)體層的一部分被暴露于蝕刻氣體或蝕刻液中，而產(chǎn)生半導(dǎo)體層的劣化的問題。

此外，為了降低半導(dǎo)體層的劣化，可以考慮到設(shè)置用來減少蝕刻工序等所造成的損傷的保護層。但是為了設(shè)置半導(dǎo)體層上的保護層和保護層中的用來連接第一電極及第二電極與半導(dǎo)體層的開口部，需要一個掩模。由于該光掩模個數(shù)的增加，當考慮作為液晶顯示裝置的像素的晶體管的底柵型晶體管時，至少需要六個光掩模。此外，由于該光掩模個數(shù)的增加，當考慮作為el顯示裝置的像素的晶體管的底柵型晶體管時，光掩模個數(shù)至少增加到七個。因此，當為了降低半導(dǎo)體層的劣化只采用設(shè)置用來減少蝕刻工序等所造成的損傷的保護層的結(jié)構(gòu)時，產(chǎn)生光刻工序及蝕刻工序增加的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明的一個方式的課題之一是不增加晶體管的制造工序中的光刻工序而降低半導(dǎo)體層的劣化。

此外，本發(fā)明的一個方式的課題之一是不增加在具有晶體管的顯示裝置的制造工序中使用的光掩模個數(shù)而提高晶體管的可靠性。

本發(fā)明的一個方式是一種半導(dǎo)體裝置，該半導(dǎo)體裝置可以通過省略用來形成島狀半導(dǎo)體層的光刻工序及蝕刻工序，不增加光掩模個數(shù)而制造。具體地說，通過形成柵電極(包括在同一層中形成的布線)的工序、形成用來減少蝕刻工序等所造成的損傷的保護層的工序、形成第一電極及第二電極(包括在同一層中形成的布線)的工序、形成開口部(去除包括開口部以外的絕緣層等)的工序、形成像素電極(包括在同一層中形成的布線等)的工序的五個光刻工序，形成用于液晶顯示裝置的半導(dǎo)體裝置。并且，本發(fā)明的一個方式的半導(dǎo)體裝置具有在形成開口部的工序同時形成的用來斷開半導(dǎo)體層的溝槽部分。此外，在本發(fā)明的一個方式的半導(dǎo)體裝置中，在半導(dǎo)體層上的保護層中設(shè)置開口部，因此通過該開口部第一電極及第二電極與半導(dǎo)體層連接，而降低重疊于該開口部以外的保護層的半導(dǎo)體層的劣化。

本發(fā)明的一個方式是一種液晶顯示裝置，包括：包括柵電極、半導(dǎo)體層、保護層、第一電極以及第二電極的晶體管；與柵電極電連接的第一布線；與第一電極電連接的第二布線；與第二電極電連接的像素電極；電容布線；以及溝槽部分，其中在半導(dǎo)體層上連接地設(shè)置有保護層，以與第一布線、第二布線、像素電極、電容布線重疊的方式設(shè)置有半導(dǎo)體層及保護層，第一電極及第二電極通過形成于保護層中的開口部電連接到半導(dǎo)體層，溝槽部分在第一布線上在第一布線的線寬度方向橫穿過而形成，此外溝槽部分在與第二布線延伸的方向平行的方向超越像素電極的端部而形成。

本發(fā)明的一個方式優(yōu)選為液晶顯示裝置，其中在溝槽部分的底面沒有半導(dǎo)體層。

本發(fā)明的一個方式優(yōu)選為液晶顯示裝置，其中在溝槽部分的側(cè)面具有半導(dǎo)體層。

本發(fā)明的一個方式優(yōu)選為液晶顯示裝置，其中溝槽部分與取向膜重疊。

本發(fā)明的一個方式優(yōu)選為液晶顯示裝置，其中溝槽部分的至少一部分與像素電極重疊。

本發(fā)明的一個方式優(yōu)選為液晶顯示裝置，其中半導(dǎo)體層為氧化物半導(dǎo)體。

本發(fā)明的一個方式優(yōu)選為液晶顯示裝置，其中保護層為具有絕緣性的氧化物。

本發(fā)明的一個方式優(yōu)選為液晶顯示裝置，其中具有絕緣性的氧化物是在包含銦、鎵及鋅的氧化物中，將鎵的一部分置換為選自鈦、鋯、鉿和鍺中的至少一種元素的材料。

本發(fā)明的一個方式是一種液晶顯示裝置的制造方法，包括如下步驟：通過第一光刻工序在襯底上形成柵電極；在柵電極層上形成柵極絕緣層；在柵極絕緣層上形成半導(dǎo)體層；通過第二光刻工序在半導(dǎo)體層上形成具有開口部的保護層；通過第三光刻工序在保護層上形成通過開口部接觸于半導(dǎo)體層的第一電極及第二電極；在第一電極及第二電極上形成絕緣層；通過第四光刻工序選擇性地去除與第二電極重疊的絕緣層的一部分來形成開口部，并且去除絕緣層的一部分、半導(dǎo)體層的一部分、柵極絕緣層的一部分來形成溝槽部分；以及通過第五光刻工序在絕緣層上形成像素電極。

本發(fā)明的一個方式優(yōu)選為液晶顯示裝置的制造方法，其中在襯底和柵電極之間形成基底層。

本發(fā)明的一個方式優(yōu)選為液晶顯示裝置的制造方法，其中半導(dǎo)體層包含氧化物半導(dǎo)體。

本發(fā)明的一個方式優(yōu)選為液晶顯示裝置的制造方法，包括在形成開口部之后，清洗在保護層的開口部中露出的半導(dǎo)體層的表面的工序。

此外，本發(fā)明的一個方式是一種半導(dǎo)體裝置，該半導(dǎo)體裝置可以通過省略用來形成島狀半導(dǎo)體層的光刻工序及蝕刻工序，不增加光掩模個數(shù)而制造。具體地說，通過形成柵電極(包括在同一層中形成的布線)的工序、形成用來減少蝕刻工序等所造成的損傷的保護層的工序、形成源電極及漏電極(包括在同一層中形成的布線)的工序、形成開口部(去除包括開口部以外的絕緣層等)的工序、形成el元件的一方電極(包括在同一層中形成的布線等)的工序、形成用來按每顏色分別涂布el層的隔壁層的工序的六個光刻工序，形成用于el顯示裝置的半導(dǎo)體裝置。并且，本發(fā)明的一個方式的半導(dǎo)體裝置具有在形成開口部的工序同時形成的用來斷開半導(dǎo)體層的溝槽部分。此外，在本發(fā)明的一個方式的半導(dǎo)體裝置中，在半導(dǎo)體層上的保護層中設(shè)置開口部，因此通過該開口部中源電極及漏電極與半導(dǎo)體層連接，而降低重疊于該開口部以外的保護層的半導(dǎo)體層的劣化。

本發(fā)明的一個方式是一種el顯示裝置，包括：第一晶體管；第二晶體管；與第一晶體管的柵電極電連接的第一布線；與用作第一晶體管的源極或漏極的電極的一方電連接的第二布線；與用作第二晶體管的源極或漏極的電極的一方電連接的第三布線；使用作第一晶體管的源極或漏極的電極的另一方與第二晶體管的柵電極電連接的第四布線；與用作第二晶體管的源極或漏極的電極的另一方電連接的el元件；形成在用作第一晶體管的源極或漏極的電極的另一方與第三布線重疊的區(qū)域的電容元件；以及溝槽部，其中在第一晶體管及第二晶體管的半導(dǎo)體層上連接地設(shè)置有保護層，以與第一布線、第二布線、第三布線、第四布線、el元件重疊的方式設(shè)置有半導(dǎo)體層及保護層，用作第一晶體管及第二晶體管的源極或漏極的電極通過形成于保護層的開口部電連接到半導(dǎo)體層，溝槽部分在第一布線上在第一布線的線寬度方向橫穿過而形成，并在與第二布線及第三布線延伸的方向平行的方向于第二晶體管的柵電極的線寬度方向橫穿過而形成。

本發(fā)明的一個方式優(yōu)選為el顯示裝置，其中在溝槽部分的底面沒有半導(dǎo)體層。

本發(fā)明的一個方式優(yōu)選為el顯示裝置，其中在溝槽部分的側(cè)面具有半導(dǎo)體層。

本發(fā)明的一個方式優(yōu)選為el顯示裝置，其中溝槽部分與隔壁層重疊。

本發(fā)明的一個方式優(yōu)選為el顯示裝置，其中el元件的一方電極和第四布線形成在同一的層中。

本發(fā)明的一個方式優(yōu)選為el顯示裝置，其中半導(dǎo)體層為氧化物半導(dǎo)體。

本發(fā)明的一個方式優(yōu)選為el顯示裝置，其中保護層為具有絕緣性的氧化物。

本發(fā)明的一個方式優(yōu)選為el顯示裝置，其中具有絕緣性的氧化物是在包含銦、鎵及鋅的氧化物中，將鎵的一部分置換為選自鈦、鋯、鉿和鍺中的至少一種元素的材料。

此外，本發(fā)明的一個方式是一種el顯示裝置的制造方法，包括如下步驟：通過第一光刻工序在襯底上形成柵電極；在柵電極層上形成柵極絕緣層；在柵極絕緣層上形成半導(dǎo)體層；通過第二光刻工序在半導(dǎo)體層上形成具有開口部的保護層；通過第三光刻工序在保護層上形成通過保護層的開口部接觸于半導(dǎo)體層的源電極及漏電極；在源電極及漏電極上形成絕緣層；通過第四光刻工序選擇性地去除絕緣層的一部分來形成開口部，并且去除絕緣層的一部分、半導(dǎo)體層的一部分、柵極絕緣層的一部分來形成溝槽部分；通過第五光刻工序在絕緣層的開口部及絕緣層上形成el元件的一方電極；以及通過第六光刻工序在el元件的一方電極的一部分及絕緣層上形成用來按每顏色分別涂布el元件的el層的隔壁層。

本發(fā)明的一個方式優(yōu)選為el顯示裝置的制造方法，其中在襯底和柵電極之間形成基底層。

本發(fā)明的一個方式優(yōu)選為el顯示裝置的制造方法，其中半導(dǎo)體層包含氧化物半導(dǎo)體。

本發(fā)明的一個方式優(yōu)選為el顯示裝置的制造方法，包括在形成開口部之后，清洗在保護層的開口部中露出的半導(dǎo)體層的表面的工序。

根據(jù)本發(fā)明的一個方式，可以不增加晶體管的制造工序中的光刻工序而降低半導(dǎo)體層的劣化。

此外，根據(jù)本發(fā)明的一個方式，可以不增加在具有晶體管的顯示裝置的制造工序中使用的光掩模個數(shù)而提高晶體管的可靠性。

附圖說明

圖1是說明本發(fā)明的一個方式的俯視圖；

圖2a至圖2d是說明本發(fā)明的一個方式的截面圖；

圖3是說明本發(fā)明的一個方式的俯視圖；

圖4a至圖4c是說明本發(fā)明的一個方式的截面圖；

圖5a和圖5b是說明本發(fā)明的一個方式的俯視圖及截面圖；

圖6a和圖6b是說明本發(fā)明的一個方式的電路圖；

圖7(a1)至圖7(b2)是說明本發(fā)明的一個方式的俯視圖及截面圖；

圖8a和圖8b是說明本發(fā)明的一個方式的俯視圖及截面圖；

圖9a至圖9c是說明本發(fā)明的一個方式的截面圖；

圖10a至圖10c是說明本發(fā)明的一個方式的截面圖；

圖11a和圖11b是說明本發(fā)明的一個方式的俯視圖及截面圖；

圖12a至圖12f是說明電子設(shè)備的例子的圖；

圖13是說明本發(fā)明的一個方式的俯視圖；

圖14a至圖14d是說明本發(fā)明的一個方式的截面圖；

圖15是說明本發(fā)明的一個方式的俯視圖；

圖16a至圖16c是說明本發(fā)明的一個方式的截面圖；

圖17是說明本發(fā)明的一個的俯視圖；

圖18a和圖18b是說明本發(fā)明的一個方式的電路圖；

圖19(a1)至圖19(b2)是說明本發(fā)明的一個方式的俯視圖及截面圖；

圖20a和圖20b是說明本發(fā)明的一個方式的俯視圖及截面圖；

圖21a至圖21c是說明本發(fā)明的一個方式的截面圖；

圖22a至圖22c是說明本發(fā)明的一個方式的截面圖；

圖23a和圖23b是說明本發(fā)明的一個方式的俯視圖及截面圖；

本發(fā)明的選擇圖為圖11a和圖11b。

具體實施方式

參照附圖對實施方式進行詳細的說明。但是，本發(fā)明不局限于以下說明，所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以很容易地理解一個事實就是其方式及詳細內(nèi)容可以不脫離本發(fā)明的宗旨及其范圍地變換為各種各樣的形式。因此，本發(fā)明不應(yīng)該被解釋為僅限定在以下實施方式所記載的內(nèi)容中。注意，在以下說明的發(fā)明的結(jié)構(gòu)中，在不同的附圖之間共同使用同一的附圖標記來表示同一部分或具有同一功能的部分，而省略其重復(fù)說明。

另外，本說明書等中的“第一”、“第二”、“第三”等的序數(shù)詞是為了避免構(gòu)成要素的混淆而附記的，而不是用于在數(shù)目方面上進行限制。

另外，為了便于理解，有時附圖等中示出的各構(gòu)成的位置、大小及范圍等不表示其實際的位置、大小及范圍等。為此，所公開的發(fā)明并不局限于在附圖等中公開的位置、大小及范圍等。

另外，晶體管的“源極”和“漏極”的功能在使用極性不同的晶體管的情況或電路工作的電流方向變化的情況等下，有時互相調(diào)換。因此，在本說明書中，“源極”及“漏極”可以被互相調(diào)換。

另外，在本說明書等中，“電極”或“布線”不在功能上限定其構(gòu)成要素。例如，有時將“電極”用作“布線”的一部分，反之亦然。再者，“電極”或“布線”還包括多個“電極”或“布線”被形成為一體的情況等。

實施方式1

在本實施方式中，參照圖1至圖10c說明縮減光掩模數(shù)及光刻工序數(shù)的液晶顯示裝置的像素結(jié)構(gòu)及制造方法的一個例子。

圖6a說明用于液晶顯示裝置的半導(dǎo)體裝置100的結(jié)構(gòu)的一個例子。半導(dǎo)體裝置100在襯底101上包括像素區(qū)域102、具有m個(m是1以上的整數(shù))端子105及端子107的端子部103、以及具有n個(n是1以上的整數(shù))端子106的端子部104。此外，半導(dǎo)體裝置100包括連接到端子部103的m個布線212、連接到端子部104的n個布線216以及布線203。另外，像素區(qū)域102包括配置為縱m個(行)×橫n個(列)的矩陣狀的多個像素110。i行j列的像素110(i，j)(i是1以上且m以下的整數(shù)，j是1以上且n以下的整數(shù))連接到布線212_i、布線216_j。另外，各像素與用作電容電極或電容布線的布線203連接，且布線203與端子107連接。此外，布線212_i與端子105_i連接，布線216_j與端子106_j連接。

端子部103及端子部104是外部輸入端子，其使用fpc(flexibleprintedcircuit：柔性印刷電路)等與設(shè)置在外部的控制電路連接。從設(shè)置在外部的控制電路供應(yīng)的信號通過端子部103及端子部104輸入到半導(dǎo)體裝置100中。圖6a示出在像素區(qū)域102的左右的外側(cè)形成端子部103且從兩個部分輸入信號的結(jié)構(gòu)。圖6a還示出在像素區(qū)域102的上下的外側(cè)形成端子部104且從兩個部分輸入信號的結(jié)構(gòu)。因為通過從兩個部分輸入信號，供應(yīng)信號的能力提高，所以半導(dǎo)體裝置100容易進行高速工作。另外，可以減少因半導(dǎo)體裝置100的大型化及高精細化所導(dǎo)致的布線電阻的增大而信號延遲的影響。此外，因為可以使半導(dǎo)體裝置100具有冗余性，所以可以提高半導(dǎo)體裝置100的可靠性。注意，雖然圖6a示出將端子部103和端子部104分別設(shè)置在兩個部分上，但是也可以設(shè)置在一個部分上。

圖6b示出像素110的電路結(jié)構(gòu)。像素110包括晶體管111、液晶元件112及電容元件113。晶體管111的柵電極連接到布線212_i，并且晶體管111的源極和漏極中的一方電極(以下，稱為第一電極)連接到布線216_j。此外，晶體管111的源極和漏極中的另一方電極(以下，稱為第二電極)連接到液晶元件112的一方電極及電容元件113的一方電極。液晶元件112的另一方電極連接到電極114。只要將電極114的電位設(shè)定為0v、gnd或共同電位等的固定電位，即可。電容元件113的另一方電極連接到布線203。

晶體管111具有選擇是否對液晶元件112輸入從布線216_j供應(yīng)的圖像信號的功能。當對布線212_i供應(yīng)使晶體管111處于導(dǎo)通狀態(tài)的信號時，對液晶元件112通過晶體管111供應(yīng)布線216_j的圖像信號。根據(jù)被供應(yīng)的圖像信號(電位)，液晶元件112的光透過率被控制。電容元件113用作用來保持供應(yīng)到液晶元件112的電位的保持電容(也稱為cs電容)。電容元件113是不必需要設(shè)置的，但是通過設(shè)置電容元件113，可以抑制起因于在晶體管111處于截止狀態(tài)時流在第一電極和第二電極之間的電流(截止電流)的施加到液晶元件112的電位的變動。

作為形成晶體管111的溝道的半導(dǎo)體層，可以使用單晶半導(dǎo)體、多晶半導(dǎo)體、微晶半導(dǎo)體或非晶半導(dǎo)體等。作為半導(dǎo)體材料，例如可以舉出硅、鍺、硅鍺、碳化硅或砷化鎵等。另外，因為本實施方式所說明的顯示裝置具有半導(dǎo)體層殘留在像素區(qū)域中的結(jié)構(gòu)，所以在將使用上述半導(dǎo)體的顯示裝置用作透過型顯示裝置的情況下，優(yōu)選通過使半導(dǎo)體層盡量減薄等，提高可見光的透過率。

此外，優(yōu)選將氧化物半導(dǎo)體用于形成有晶體管111的溝道的半導(dǎo)體層。氧化物半導(dǎo)體具有很大的能隙，即3.0ev以上，且其對可見光的透過率也很大。此外，在以適當?shù)臈l件對氧化物半導(dǎo)體進行加工而得到的晶體管中，在使用時的溫度條件下(例如，25℃)，可以將截止電流設(shè)定為100za(1×10^-19a)以下、10za(1×10^-20a)以下或1za(1×10^-21a)以下。為此，即使不設(shè)置電容元件113，也可以保持施加到液晶元件112的電位。此外，可以實現(xiàn)耗電量低的液晶顯示裝置。

接著，參照圖1以及圖2a至圖2d說明圖6a和圖6b所示的像素110的結(jié)構(gòu)例子。圖1是示出像素110的平面結(jié)構(gòu)的俯視圖。圖2a至圖2d是示出像素110的疊層結(jié)構(gòu)的截面圖。另外，圖1中的點劃線a1-a2、b1-b2、c1-c2、d1-d2相當于圖2a至圖2d中的截面a1-a2、截面b1-b2、截面c1-c2、截面d1-d2。

在本實施方式所示的晶體管111中，以相同間隔第一電極206a和第二電極206b互相面對。此外，可以將第一電極206a和第二電極206b形成為其他形狀，作為一個例子，可以形成為由u字形(c字形、日本片假名“コ”字形或者馬蹄形)的第一電極206a圍繞第二電極206b的形狀。

布線203用作電容電極或電容布線。在本實施方式中，使布線203和第二電極206b重疊來形成電容元件113。

此外，由于為了簡化工序，對本實施方式所說明的半導(dǎo)體裝置不進行用來形成島狀半導(dǎo)體層的光刻工序及蝕刻工序，因此半導(dǎo)體層205殘留在像素區(qū)域102的整個部分中。其結(jié)果是，生成第一寄生晶體管，其中布線212_i用作柵電極，布線216_j用作源極和漏極中的一方電極，并且布線216_j+1用作源極和漏極中的另一方電極。

另外，還生成第二寄生晶體管，其中布線203用作柵電極，布線216_j用作源極和漏極中的一方電極，并且布線216_j+1用作源極和漏極中的另一方電極。

此外，還生成第三寄生晶體管，其中像素電極210用作柵電極，絕緣層207用作柵極絕緣層，布線216_j用作源極和漏極中的一方電極，并且布線216_j+1用作源極和漏極中的另一方電極。

此外，寄生晶體管是在被形成晶體管的區(qū)域以外的殘留有半導(dǎo)體層的部分中形成溝道而生成的晶體管。

在本實施方式的結(jié)構(gòu)中，通過省略用來形成島狀半導(dǎo)體層的光刻工序及蝕刻工序，可以減少對半導(dǎo)體層的損傷而降低該半導(dǎo)體層的劣化。

當對布線212_i供應(yīng)使晶體管111處于導(dǎo)通狀態(tài)的電位時，第一寄生晶體管也處于導(dǎo)通狀態(tài)，且布線216_j和布線216_j+1電連接。當因第一寄生晶體管而布線216_j和布線216_j+1電連接時，雙方的圖像信號產(chǎn)生干擾，因此對液晶元件112供應(yīng)正確的圖像信號變困難。

此外，在第二寄生晶體管用作n溝道型晶體管的情況下，當供應(yīng)到布線216_j或布線216_j+1的電位低于供應(yīng)到布線203的電位，且其電位差的絕對值大于第二寄生晶體管的閾值電壓時，在位于像素電極210之下的半導(dǎo)體層205中形成溝道，因此第二寄生晶體管成為導(dǎo)通狀態(tài)。

當?shù)诙纳w管成為導(dǎo)通狀態(tài)時，布線216_j和布線216_j+1電連接。當因第二寄生晶體管而布線216_j和布線216_j+1電連接時，雙方的圖像信號產(chǎn)生干擾，因此對液晶元件112供應(yīng)正確的圖像信號變困難。

此外，在第三寄生晶體管用作n溝道型晶體管的情況下，當布線216_j或布線216_j+1的電位低于供應(yīng)到像素電極210的電位或保持在像素電極210的電位，且其電位差的絕對值大于第三寄生晶體管的閾值電壓時，在位于像素電極210之下的半導(dǎo)體層205中形成溝道，因此第三寄生晶體管成為導(dǎo)通狀態(tài)。

當?shù)谌纳w管成為導(dǎo)通狀態(tài)時，布線216_j和布線216_j+1電連接。當因第三寄生晶體管而布線216_j和布線216_j+1電連接時，雙方的圖像信號產(chǎn)生干擾，因此對液晶元件112供應(yīng)正確的圖像信號變困難。此外，當為提高像素的開口率等而使像素電極210靠近于布線216_j及布線216_j+1時，第三寄生晶體管的影響變更大。

于是，在本實施方式中，在像素110中設(shè)置去除半導(dǎo)體層205的溝槽部分230，來防止生成上述寄生晶體管。通過以超過布線212_i的線寬度方向上的雙端部而橫穿過的方式設(shè)置溝槽部分230，可以防止生成第一寄生晶體管。此外，以超過布線203的線寬度方向的雙端部而橫穿過的方式設(shè)置溝槽部分230，可以防止生成第二寄生晶體管。另外，也可以在布線212_i上或布線203上分別設(shè)置多個溝槽部分230。

此外，在布線216_j和像素電極210之間和在布線216_j+1和像素電極210之間中的至少一方，以沿著與布線216_j或布線216_j+1延伸的方向平行的方向，超過像素電極210的端部231及端部232的方式形成溝槽部分230。由此，可以防止生成第三寄生晶體管。另外，不需要與布線216_j或布線216_j+1平行地設(shè)置溝槽部分230，也可以具有折彎部或彎曲部。

另外，雖然在圖1中，溝槽部分230在布線212_i和布線203之間的區(qū)域中斷開，但是也可以以超過布線212_i的線寬度方向上的端部的方式設(shè)置的溝槽部分230延伸，并使其與以超過布線203的寬度方向上的端部的方式設(shè)置的溝槽部分230連接。

此外，通過在布線203上不設(shè)置溝槽部分230，并使布線203的電位低于供應(yīng)到布線216_j或布線216_j+1的電位，來也可以防止生成第二寄生晶體管。但是，在此情況下，需要另行設(shè)置用來將上述電位供應(yīng)到布線203的電源。

此外，對去除半導(dǎo)體層205的溝槽部分230的大小沒有特別的限制，而為了確實地防止生成寄生晶體管，優(yōu)選將與布線216_j或布線216_j+1延伸的方向正交的方向上的溝槽部分230中的去除半導(dǎo)體層的部分的寬度設(shè)定為1μm以上，更優(yōu)選設(shè)定為2μm以上。

此外，在本實施方式的晶體管111中，在半導(dǎo)體層205上設(shè)置保護層351而降低該半導(dǎo)體層205的劣化。尤其是在本實施方式中，在半導(dǎo)體層205上的保護層351的一部分中設(shè)置開口部301及開口部302，而使半導(dǎo)體層205與第一電極206a及第二電極206b連接。因此，可以降低半導(dǎo)體層205的劣化，該劣化是由于在半導(dǎo)體層205的蝕刻工序時或第一電極206a及第二電極206b的蝕刻工序時半導(dǎo)體層205的一部分被暴露于蝕刻氣體或蝕刻液導(dǎo)致的。

此外，圖1所示的像素110的布局中，優(yōu)選通過使用opc(opticalproximitycorrection：光學鄰近效應(yīng)修正)的光掩模對開口部301及開口部302進行加工。由使用opc的光掩模形成用來使晶體管111的第一電極206a及第二電極206b與半導(dǎo)體層205連接的開口部301及開口部302，因此可以抑制光的衍射所導(dǎo)致的開口部的形狀的變形，而可以降低晶體管的溝道寬度及溝道長度的不均勻。

截面a1-a2示出晶體管111及電容元件113的疊層結(jié)構(gòu)。晶體管111是底柵結(jié)構(gòu)的晶體管。截面b1-b2示出包括像素電極210及溝槽部分230的從布線216_j到布線216_j+1的疊層結(jié)構(gòu)。截面c1-c2示出布線216_j與布線212_i的交叉部的疊層結(jié)構(gòu)。截面d1-d2示出溝槽部分230、布線216_j+1與布線212_i的交叉部中的疊層結(jié)構(gòu)的疊層結(jié)構(gòu)。

在圖2a所示的截面a1-a2中，在襯底200上形成有基底層201。在基底層201上形成有柵電極202及布線203。在柵電極202及布線203上形成有柵極絕緣層204和半導(dǎo)體層205。此外，在半導(dǎo)體層205上形成有保護層351。在保護層351上形成有第一電極206a及第二電極206b。半導(dǎo)體層205通過形成于保護層351中的開口部301及開口部302連接到第一電極206a及第二電極206b。另外，在第一電極206a及第二電極206b上形成有與保護層351的一部分接觸的絕緣層207。此外，在絕緣層207上形成有像素電極210。像素電極210通過形成于絕緣層207中的開口部208連接到第二電極206b。

布線203和第二電極206b在兩者之間夾著柵極絕緣層204及半導(dǎo)體層205地重疊的部分用作電容元件113。柵極絕緣層204及半導(dǎo)體層205用作介質(zhì)層。通過在布線203和像素電極210之間形成多層結(jié)構(gòu)的介質(zhì)層，即使在一個介質(zhì)層中產(chǎn)生針孔，也針孔被其他介質(zhì)層覆蓋，所以可以使電容元件113進行正常工作。此外，由于氧化物半導(dǎo)體的介電常數(shù)大，即14至16，因此通過將氧化物半導(dǎo)體用于半導(dǎo)體層205，可以提高電容元件113的靜電電容值。

在圖2b所示的截面b1-b2中，在襯底200上形成有基底層201，在基底層201上形成有柵極絕緣層204。在柵極絕緣層204上形成有半導(dǎo)體層205。在半導(dǎo)體層205上形成有保護層351。在保護層351上形成有布線216_j及布線216_j+1。在保護層351與布線216_j及布線216_j+1上形成有絕緣層207。在絕緣層207上形成有像素電極210。

在布線216_j+1和像素電極210之間形成有去除柵極絕緣層204的一部分、半導(dǎo)體層205的一部分、保護層351的一部分及絕緣層207的一部分的溝槽部分230。溝槽部分230至少在其底面沒有半導(dǎo)體層。

在圖2c所示的截面c1-c2中，在襯底200上形成有基底層201。在基底層201上形成有布線212_i。在布線212_i上形成有柵極絕緣層204及半導(dǎo)體層205。此外，在半導(dǎo)體層205上形成有保護層351。在保護層351上形成有布線216_j。在布線216_j上形成有絕緣層207。

在圖2d所示的截面d1-d2中，在襯底200上形成有基底層201。在基底層201上形成有布線212_i。在布線212_i上形成有柵極絕緣層204及半導(dǎo)體層205。此外，在半導(dǎo)體層205上形成有保護層351。在保護層351上形成有布線216_j+1。在布線216_j+1上形成有絕緣層207。此外，還形成有去除柵極絕緣層204的一部分、半導(dǎo)體層205的一部分、保護層351的一部分及絕緣層207的一部分的溝槽部分230。

接著，參照圖3至圖4c說明與圖1所示的結(jié)構(gòu)不同的像素結(jié)構(gòu)例子。圖3是示出像素120的平面結(jié)構(gòu)的俯視圖。圖4a至圖4c所示的截面a1-a2、截面e1-e2、截面f1-f2相當于圖3中的點劃線a1-a2、e1-e2、f1-f2所示的部分的截面。圖3所示的像素120中的溝槽部分230的結(jié)構(gòu)與圖1所示的像素110中的溝槽部分230的結(jié)構(gòu)不同。另外，圖3中的點劃線a1-a2所示的部分的結(jié)構(gòu)與圖1及圖2a所說明的結(jié)構(gòu)相同。

在像素120中，在布線216_j和像素電極210之間以及在布線216_j+1和像素電極210之間設(shè)置溝槽部分230。此外，不僅以超過布線212_i及布線203的寬度方向上的端部而橫穿過的方式設(shè)置溝槽部分230，而且在布線212_i和布線203之間設(shè)置溝槽部分230。像這樣，通過配置多個溝槽部分230，可以更確實地防止生成寄生晶體管。

接著，參照圖5a和圖5b說明與圖1至圖4c所示的結(jié)構(gòu)不同的像素結(jié)構(gòu)例子。圖5a是示出像素130的平面結(jié)構(gòu)的俯視圖。圖5b所示的截面g1-g2相當于圖5a中的點劃線g1-g2所示的部分的截面。圖5a和圖5b示出像素結(jié)構(gòu)的一個例子，其中像素130通過將具有高光反射率的導(dǎo)電層用于像素電極210，可以應(yīng)用于反射型液晶顯示裝置。

在像素130中，以超過布線212_i的線寬度方向的雙端部而橫穿過的方式設(shè)置有去除半導(dǎo)體層205的溝槽部分251及溝槽部分252。通過以超過布線212_i的線寬度方向的雙端部而橫穿過的方式設(shè)置多個溝槽部分，可以更確實地抑制與布線212_i重疊地形成的寄生溝道的影響。

此外，因為不進行用來形成島狀半導(dǎo)體層的光刻工序及蝕刻工序，所以將在殘留于被形成晶體管的區(qū)域以外的半導(dǎo)體層中由供應(yīng)到重疊于該半導(dǎo)體層的像素電極等的電位形成的溝道稱為寄生溝道。

此外，在像素130中，以超過布線203的線寬度方向的雙端部而橫穿過的方式設(shè)置有去除半導(dǎo)體層205的溝槽部分253及溝槽部分254。通過設(shè)置超過布線203的線寬度方向的雙端部而橫穿過的多個溝槽部分，可以更確實地抑制與布線203重疊地形成的寄生溝道的影響。

另外，在像素130中，以沿著與布線216_j或布線216_j+1延伸的方向平行的方向，超過像素電極210的端部231及端部232的方式設(shè)置有去除半導(dǎo)體層205的溝槽部分255及溝槽部分256。通過以沿著與布線216_j或布線216_j+1延伸的方向平行的方向，超過像素電極210的端部231及端部232的方式設(shè)置多個溝槽部分，可以更確實地抑制與像素電極210重疊地形成的寄生溝道的影響。不需要與布線216_j或布線216_j+1平行地設(shè)置溝槽部分255及溝槽部分256，而也可以具有折彎部或彎曲部。

像素130所具有的溝槽部分255及溝槽部分256具有彎曲部，并且其一部分與像素電極210重疊地形成。此外，像素130具有與像素電極210重疊地形成的溝槽部分257及溝槽部分258。像這樣，通過與像素電極210重疊地設(shè)置溝槽部分255至溝槽部分258，可以在像素電極210表面上設(shè)置凹凸。通過在像素電極210表面上設(shè)置凹凸，使入射的外光漫反射，因此可以進行更優(yōu)良的顯示。由此，提高顯示時的可見度。

此外，如果與像素電極210重疊地形成的溝槽部分255至溝槽部分258的側(cè)面是錐形，則像素電極210的覆蓋性提高，所以是優(yōu)選的。

接著，使用圖7(a1)、圖7(a2)、圖7(b1)及圖7(b2)說明端子105及端子106的結(jié)構(gòu)例子。圖7(a1)、圖7(a2)分別示出端子105的俯視圖及截面圖。圖7(a1)中的點劃線j1-j2相當于圖7(a2)中的截面j1-j2。此外，圖7(b1)、圖7(b2)分別示出端子106的俯視圖及截面圖。圖7(b1)中的點劃線k1-k2相當于圖7(b2)中的截面k1-k2。另外，在截面j1-j2及截面k1-k2中，j2及k2相當于襯底端部。

在截面j1-j2中，在襯底200上形成有基底層201。在基底層201上形成有布線212。在布線212上形成有柵極絕緣層204、半導(dǎo)體層205、保護層351及絕緣層207。在絕緣層207上形成有電極221。電極221通過形成在柵極絕緣層204、半導(dǎo)體層205、保護層351及絕緣層207中的開口部219連接到布線212。

在截面k1-k2中，在襯底200上形成有基底層201、柵極絕緣層204、半導(dǎo)體層205及保護層351。在保護層351上形成有布線216。在布線216上形成有絕緣層207。在絕緣層207上形成有電極222，該電極222通過形成在絕緣層207中的開口部220連接到布線216。

另外，端子107的結(jié)構(gòu)也可以采用與端子105或端子106相同的結(jié)構(gòu)。

此外，像素區(qū)域102和端子部104通過n個布線216連接，但是當在從像素區(qū)域102到端子部104所具有的端子106的布線216所引導(dǎo)的部分中，相鄰的布線216彼此靠近時，有如下憂慮：因相鄰的布線216之間的電位差而在存在于布線216之間的半導(dǎo)體層205中形成寄生溝道，因此相鄰的布線216彼此電連接。

通過如下方法可以防止上述現(xiàn)象：在從像素區(qū)域102到端子部104的區(qū)域整體或在相鄰的布線216之間設(shè)置導(dǎo)電層，并且將該導(dǎo)電層的電位設(shè)定為不在半導(dǎo)體層205中形成寄生溝道的電位。

例如，因為當將氧化物半導(dǎo)體用于半導(dǎo)體層205時，大部分的氧化物半導(dǎo)體容易成為n溝道型半導(dǎo)體，所以只要使導(dǎo)電層的電位低于供應(yīng)到布線216的電位，即可。

此外，在以下說明的溝槽部分的形成工序中，通過去除相鄰的布線216之間的半導(dǎo)體層205，也可以防止相鄰的布線216彼此電連接。

圖8a和圖8b示出在相鄰的布線216之間形成溝槽部分240，并且去除半導(dǎo)體層205的結(jié)構(gòu)。圖8a是示出連接到端子106的布線216的平面結(jié)構(gòu)的俯視圖。圖8b所示的截面l1-l2相當于圖8a中的點劃線l1-l2所示的部分的截面。在圖8a中，布線216_j連接到端子106_j，布線216_j+1連接到端子106_j+1，布線216_j+2連接到端子106_j+2。另外，可以與溝槽部分230同樣地形成溝槽部分240。

在相鄰的布線216_j和布線216_j+1之間形成有去除半導(dǎo)體層205的溝槽部分240。此外，相鄰的布線216_j+1和布線216_j+2之間形成有去除半導(dǎo)體層205的溝槽部分240。像這樣，通過在相鄰的布線216之間設(shè)置去除半導(dǎo)體層205的溝槽部分240，可以防止相鄰的布線216彼此電連接。

此外，對去除半導(dǎo)體層205的溝槽部分240的大小沒有特別的限制，而為了確實地防止生成寄生溝道，優(yōu)選將與布線216_j或布線216_j+1延伸的方向正交的方向上的溝槽部分240中的去除半導(dǎo)體層的部分的寬度設(shè)定為1μm以上，更優(yōu)選設(shè)定為2μm以上。

接著，參照圖9a至圖10c說明圖1所說明的液晶顯示裝置的像素部的制造方法。注意，圖9a至圖10c中的截面a1-a2、截面j1-j2、截面k1-k2是沿著圖1、圖7(a1)、圖7(a2)、圖7(b1)及圖7(b2)中的點劃線a1-a2、j1-j2、k1-k2所示的部分的截面圖。此外，在圖9a至圖9c、圖10a至圖10c中的制造方法的說明中，尤其說明將氧化物半導(dǎo)體用于半導(dǎo)體層的結(jié)構(gòu)。將氧化物半導(dǎo)體用于半導(dǎo)體層的優(yōu)點是如上所述那樣的。

首先，在襯底200上以50nm以上且300nm以下的厚度，優(yōu)選以100nm以上且200nm以下的厚度形成用作基底層201的絕緣層。作為襯底200，除了可以使用玻璃襯底、陶瓷襯底以外，還可以使用具有能夠耐受本制造工序的處理溫度的程度的耐熱性的塑料襯底等。作為玻璃襯底，例如可以使用如鋇硼硅酸鹽玻璃、鋁硼硅酸鹽玻璃或鋁硅酸鹽玻璃等的無堿玻璃襯底。在本實施方式中，作為襯底200使用鋁硼硅酸鹽玻璃。

基底層201可以由選自氮化鋁、氧氮化鋁、氮化硅、氧化硅、氮氧化硅或氧氮化硅中的一種或多種絕緣層的疊層形成，且具有防止來自襯底200的雜質(zhì)元素擴散的功能。注意，在本說明書中，氮氧化硅是指在其組成上含氮量多于含氧量的物質(zhì)，并優(yōu)選在通過盧瑟福背散射光譜學法(rbs:rutherfordbackscatteringspectrometry)及氫前方散射分析法(hfs：hydrogenforwardscatteringspectrometry)進行測量時，作為組成范圍包含5原子％以上且30原子％以下的氧；20原子％以上且55原子％以下的氮；25原子％以上且35原子％以下的硅；以及10原子％以上且30原子％以下的氫?？梢赃m當?shù)乩脼R射法、cvd法、涂敷法、印刷法等來形成基底層201。

在本實施方式中，作為基底層201，使用氮化硅和氧化硅的疊層。具體而言，在襯底200上形成50nm厚的氮化硅，并且在該氮化硅上形成150nm厚的氧化硅。

接著，在基底層201上通過濺射法、真空蒸鍍法或鍍法，以100nm以上且500nm以下的厚度，優(yōu)選以200nm以上且300nm以下的厚度形成導(dǎo)電層，通過第一光刻工序形成抗蝕劑掩模，對導(dǎo)電層選擇性地進行蝕刻去除，從而形成柵電極202、布線203及布線212。

用來形成柵電極202、布線203及布線212的導(dǎo)電層可以使用鉬(mo)、鈦(ti)、鎢(w)、鉭(ta)、鋁(al)、銅(cu)、鉻(cr)、釹(nd)、鈧(sc)等的金屬材料或以上述材料為主要成分的合金材料的單層或疊層而形成。

在本實施方式中，在基底層201上作為導(dǎo)電層形成5nm厚的ti層，在ti層上作為導(dǎo)電層形成250nm厚的cu層。然后，通過第一光刻工序選擇性地蝕刻去除導(dǎo)電層，來形成柵電極202、布線203、布線212(參照圖9a)。此外，優(yōu)選將所形成的柵電極202、布線203、布線212的端部形成為錐形，這是因為后面層疊的絕緣層或?qū)щ妼拥母采w性提高。

注意，在沒有特別的說明的情況下，在本說明書中提到的光刻工序包括抗蝕劑掩模形成工序、導(dǎo)電層或絕緣層的蝕刻工序及抗蝕劑掩模的剝離工序。

接著，在柵電極202、布線203、布線212上以50nm以上且800nm以下的厚度，優(yōu)選以100nm以上且600nm以下的厚度形成柵極絕緣層204。作為柵極絕緣層204，可以使用氧化硅、氮化硅、氧氮化硅、氮氧化硅、氧化鋁、氮化鋁、氧氮化鋁、氮氧化鋁、氧化鉭、氧化鎵、氧化釔、氧化鑭、氧化鉿、硅酸鉿(hfsixoy(x＞0、y＞0))、導(dǎo)入有氮的硅酸鉿、導(dǎo)入有氮的鋁酸鉿等，并可以通過等離子體cvd法或濺射法等形成。此外，柵極絕緣層204不局限于單層而可以采用不同的層的疊層。例如，也可以作為柵極絕緣層a通過等離子體cvd法形成氮化硅層(siny(y＞0))，并在柵極絕緣層a上層疊用作柵極絕緣層b的氧化硅層(siox(x＞0))，來形成柵極絕緣層204。

對于柵極絕緣層204的形成，除了濺射法或等離子體cvd法等之外，還可以應(yīng)用使用μ波(例如，頻率為2.45ghz)的高密度等離子體cvd法等的成膜方法。

在本實施方式中，作為柵極絕緣層204，使用氮化硅和氧化硅的疊層。具體而言，在柵電極202上形成50nm厚的氮化硅層，然后在該氮化硅上形成100nm厚的氧化硅層。

此外，作為柵極絕緣層204也可以使用包含與后面形成的氧化物半導(dǎo)體相同種類的成分的絕緣材料。在以不同層的疊層形成柵極絕緣層204的情況下，只要使用包含與氧化物半導(dǎo)體相同種類的成分的絕緣材料形成與氧化物半導(dǎo)體接觸的層，即可。這是因為：這種材料與氧化物半導(dǎo)體的匹配性好，由此通過將這種材料用作柵極絕緣層204，可以保持與氧化物半導(dǎo)體之間的界面的良好狀態(tài)。這里，“與氧化物半導(dǎo)體相同種類的成分”是指選自氧化物半導(dǎo)體的構(gòu)成元素中的一種或多種元素。

具體而言，作為可以用于柵極絕緣層204的包含與后面形成的氧化物半導(dǎo)體相同種類的成分的絕緣材料，優(yōu)選使用如下材料，即當作為氧化物半導(dǎo)體層使用包含in、ga及zn的氧化物材料時，將氧化物半導(dǎo)體所包含的元素的in、ga及zn中的ga置換為選自成為四價陽離子的至少一種元素的元素的材料。

作為成為四價陽離子的元素的材料的一個例子，可以使用周期表中的第4族元素的ti、zr、hf以及第14族元素的ge。通過將上述周期表的第4族元素或第14族元素置換為in-ga-zn類氧化物半導(dǎo)體(以下，稱為igzo)中的成為三價陽離子的ga，可以提高與構(gòu)成氧化物半導(dǎo)體的氧的結(jié)合力，而可以獲得比igzo提高絕緣性的柵極絕緣層204。

此外，作為成為四價陽離子的元素，也可以使用鑭系元素的鈰(ce)，通過將ga置換為ce可以獲得比igzo提高絕緣性的柵極絕緣層204。

此外，作為可以用于柵極絕緣層204的包含與氧化物半導(dǎo)體相同種類的成分的絕緣材料，優(yōu)選使用如下材料，即當作為氧化物半導(dǎo)體層使用包含in、ga及zn的氧化物材料時，將氧化物半導(dǎo)體所包含的元素的in、ga及zn中的ga置換為釔(y)的材料。關(guān)于釔，其電負性小于ga，因此可以擴大與氧的電負性的差并增強氧化物半導(dǎo)體中的因與氧的離子結(jié)合而產(chǎn)生的結(jié)合，而可以獲得比igzo提高絕緣性的柵極絕緣層204。

此外，當柵極絕緣層204具有疊層結(jié)構(gòu)時，也可以層疊由包含與氧化物半導(dǎo)體相同種類的成分的絕緣材料構(gòu)成的膜和包含與該膜的成分材料不同的材料的膜。

另外，當將氧化物半導(dǎo)體層用于半導(dǎo)體層時，為了盡可能地不使該氧化物半導(dǎo)體層包含氫、羥基以及水分，而作為形成氧化物半導(dǎo)體層之前的預(yù)處理，優(yōu)選在濺射裝置的預(yù)熱室中對襯底200進行預(yù)熱，使吸附到襯底200及柵極絕緣層204的氫、水分等的雜質(zhì)脫離并進行排氣。另外，設(shè)置在預(yù)熱室中的排氣單元優(yōu)選使用低溫泵。此外，還可以省略該預(yù)熱處理。另外，也可以在形成柵極絕緣層204之前，與此同樣地對形成到柵電極202、布線203及布線212的襯底200進行該預(yù)熱。

用于半導(dǎo)體層205的氧化物半導(dǎo)體優(yōu)選至少包含銦(in)或鋅(zn)。尤其是優(yōu)選包含in及zn。此外，作為用來降低使用該半導(dǎo)體層而成的晶體管的電特性的不均勻性的穩(wěn)定劑，除了上述元素以外優(yōu)選還包含鎵(ga)。此外，作為穩(wěn)定劑優(yōu)選包含錫(sn)。另外，作為穩(wěn)定劑優(yōu)選包含鉿(hf)。此外，作為穩(wěn)定劑優(yōu)選包含鋁(al)。

此外，作為其他穩(wěn)定劑，也可以包含鑭系元素的鑭(la)、鈰(ce)、鐠(pr)、釹(nd)、釤(sm)、銪(eu)、釓(gd)、鋱(tb)、鏑(dy)、鈥(ho)、鉺(er)、銩(tm)、鐿(yb)、镥(lu)中的一種或多種。

例如，作為氧化物半導(dǎo)體，可以使用如下材料：氧化銦、氧化錫、氧化鋅；二元類金屬氧化物諸如in-zn類氧化物、sn-zn類氧化物、al-zn類氧化物、zn-mg類氧化物、sn-mg類氧化物、in-mg類氧化物、in-ga類氧化物；三元類金屬氧化物諸如in-ga-zn類氧化物(也表示為igzo)、in-al-zn類氧化物、in-sn-zn類氧化物、sn-ga-zn類氧化物、al-ga-zn類氧化物、sn-al-zn類氧化物、in-hf-zn類氧化物、in-la-zn類氧化物、in-ce-zn類氧化物、in-pr-zn類氧化物、in-nd-zn類氧化物、in-sm-zn類氧化物、in-eu-zn類氧化物、in-gd-zn類氧化物、in-tb-zn類氧化物、in-dy-zn類氧化物、in-ho-zn類氧化物、in-er-zn類氧化物、in-tm-zn類氧化物、in-yb-zn類氧化物、in-lu-zn類氧化物；或者四元類金屬氧化物諸如in-sn-ga-zn類氧化物、in-hf-ga-zn類氧化物、in-al-ga-zn類氧化物、in-sn-al-zn類氧化物、in-sn-hf-zn類氧化物、in-hf-al-zn類氧化物等。

氧化物半導(dǎo)體層優(yōu)選是包含in的氧化物半導(dǎo)體，更優(yōu)選是含有in及ga的氧化物半導(dǎo)體。為了使氧化物半導(dǎo)體層高純度化，后面進行的脫水化或脫氫化是有效的。

在此，例如，in-ga-zn類氧化物是指具有銦(in)、鎵(ga)、鋅(zn)的氧化物，對in、ga、zn的比率沒有限制。此外，也可以包含in、ga、zn以外的金屬元素。

氧化物半導(dǎo)體處于單晶、多晶(也稱為polycrystal)或非晶等狀態(tài)。氧化物半導(dǎo)體優(yōu)選是caac-os(caxisalignedcrystallineoxidesemiconductor：c軸取向結(jié)晶氧化物半導(dǎo)體)。

caac-os不是完全的單晶，也不是完全的非晶。caac-os是在非晶相中具有結(jié)晶部的結(jié)晶-非晶混合相結(jié)構(gòu)的氧化物半導(dǎo)體。另外，在很多情況下，該結(jié)晶部的尺寸為能夠容納在一邊短于100nm的立方體內(nèi)的尺寸。另外，在使用透射電子顯微鏡(tem：transmissionelectronmicroscope)觀察時的圖像中，包括在caac-os膜中的非晶部與結(jié)晶部的邊界不明確。此外，利用tem在caac-os中觀察不到晶界(也稱為grainboundary)。因此，在caac-os中，起因于晶界的電子遷移率的降低得到抑制。

包括在caac-os中的結(jié)晶部的c軸在平行于caac-os的被形成面的法線向量或表面的法線向量的方向上一致，在從垂直于ab面的方向看時具有三角形或六角形的原子排列，且在從垂直于c軸的方向看時，金屬原子排列為層狀或者金屬原子和氧原子排列為層狀。另外，不同結(jié)晶部的a軸及b軸的方向也可以彼此不同。在本說明書中，在只記載“垂直”時，包括85°以上且95°以下的范圍。另外，在只記載“平行”時，包括-5°以上且5°以下的范圍。

另外，在caac-os中，結(jié)晶部的分布也可以不均勻。例如，在caac-os的形成過程中，在從氧化物半導(dǎo)體層的表面一側(cè)進行結(jié)晶生長時，與被形成面附近相比，有時在表面附近結(jié)晶部所占的比例高。另外，通過對caac-os添加雜質(zhì)，有時在該雜質(zhì)添加區(qū)中使結(jié)晶部非晶化。

因為包括在caac-os中的結(jié)晶部的c軸在平行于caac-os的被形成面的法線向量或表面的法線向量的方向上一致，所以有時根據(jù)caac-os的形狀(被形成面的截面形狀或表面的截面形狀)朝向彼此不同的方向。另外，結(jié)晶部的c軸方向是平行于形成caac-os時的被形成面的法線向量或表面的法線向量的方向。通過進行成膜或在成膜之后進行加熱處理等的晶化處理來形成結(jié)晶部。

使用caac-os的晶體管的因照射可見光或紫外光而產(chǎn)生的電特性變動小。

接著，通過濺射法、蒸鍍法、pcvd法、pld法、ald法或mbe法等形成半導(dǎo)體層205。

在如下條件下形成半導(dǎo)體層205：優(yōu)選利用濺射法；將襯底溫度設(shè)定為100℃以上且600℃以下，優(yōu)選設(shè)定為150℃以上且550℃以下，更優(yōu)選設(shè)定為200℃以上且500℃以下；采用氧氣體氣氛。以1nm以上且40nm以下的厚度，優(yōu)選以3nm以上且20nm以下的厚度形成半導(dǎo)體層205。成膜時的襯底溫度越高，所得到的半導(dǎo)體層205的雜質(zhì)濃度越低。此外，使半導(dǎo)體層205中的原子排列有序化，實現(xiàn)高密度化，因此容易形成多晶或caac-os。再者，通過在氧氣體氣氛下進行成膜，也容易形成多晶或caac-os，因為在氧氣體氣氛中不包含稀有氣體等的不需要的原子。但是，也可以采用氧氣體和稀有氣體的混合氣氛。在此情況下，將氧氣體的比例設(shè)定為30vol.％以上，優(yōu)選設(shè)定為50vol.％以上，更優(yōu)選設(shè)定為80vol.％以上。注意，半導(dǎo)體層205的厚度越薄，晶體管的短溝道效應(yīng)越少。但是，若厚度過薄，則有時界面散射的影響變大而使場效應(yīng)遷移率降低。

在作為半導(dǎo)體層205，通過濺射法形成in-ga-zn類氧化物材料時，優(yōu)選使用原子數(shù)比為in:ga:zn＝1:1:1、4:2:3、3:1:2、1:1:2、2:1:3或3:1:4的in-ga-zn類氧化物靶材。通過使用具有上述原子數(shù)比的in-ga-zn類氧化物靶材形成半導(dǎo)體層205，容易形成多晶或caac-os。

在本實施方式中，通過使用in-ga-zn類氧化物靶材的濺射法形成30nm厚的氧化物半導(dǎo)體層。另外，氧化物半導(dǎo)體層可以在稀有氣體(典型的是氬)氣氛下、氧氣氣氛下或稀有氣體和氧的混合氣氛下利用濺射法形成。

作為在利用濺射法制造氧化物半導(dǎo)體層時使用的靶材，例如使用其組成比為in2o3:ga2o3:zno＝1:1:1[摩爾數(shù)比]的金屬氧化物靶材，形成in-ga-zn-o層。

作為形成氧化物半導(dǎo)體層時的濺射氣體優(yōu)選使用去除了氫、水、羥基或氫化物等的雜質(zhì)的高純度氣體。例如，當作為濺射氣體使用氬時，優(yōu)選的是，純度為9n，露點為-121℃，含有h2o量為0.1ppb以下，并且含有h2量為0.5ppb以下。當作為濺射氣體使用氧時，優(yōu)選的是，純度為8n，露點為-112℃，含有h2o量為1ppb以下，并且含有h2量為1ppb以下。

在被保持為減壓狀態(tài)的成膜室內(nèi)保持襯底，且將襯底溫度設(shè)定為100℃以上且600℃以下，優(yōu)選設(shè)定為300℃以上且500℃以下來形成氧化物半導(dǎo)體層。

通過邊加熱襯底邊進行成膜，可以降低包含于在所形成的氧化物半導(dǎo)體層內(nèi)部的氫、水分、氫化物或氫氧化物等的雜質(zhì)濃度。另外，可以減輕由于濺射帶來的損傷。接著，邊去除殘留在成膜室內(nèi)的水分邊導(dǎo)入去除了氫及水分的濺射氣體并使用上述靶材形成氧化物半導(dǎo)體層。

優(yōu)選使用吸附型真空泵，例如，低溫泵、離子泵、鈦升華泵以去除殘留在成膜室內(nèi)的水分。另外，作為排氣單元，也可以使用配備有冷阱的渦輪分子泵。在使用低溫泵進行了排氣的成膜室中，例如，對氫原子、水(h2o)等包含氫原子的化合物(更優(yōu)選的是，還包括包含碳原子的化合物)等進行排氣，因此可以降低在該成膜室中形成的氧化物半導(dǎo)體層所包含的雜質(zhì)的濃度。

作為成膜條件的一個例子，可以采用如下條件：襯底與靶材之間的距離為100mm；壓力為0.6pa；直流(dc)電源電流為0.5kw；作為濺射氣體采用氧(氧流量比率為100％)。另外，當使用脈沖直流電源時，可以減少成膜時產(chǎn)生的粉狀物質(zhì)(也稱為微粒、塵屑)，并且厚度分布也變均勻，所以是優(yōu)選的。

接著，進行第一加熱處理。通過進行該第一加熱處理，可以去除氧化物半導(dǎo)體層中的過剩的氫(包含水和羥基)(脫水化或脫氫化)，而可以降低氧化物半導(dǎo)體層中的雜質(zhì)濃度。

在如下條件下進行第一加熱處理：在減壓氣氛下、在氮或稀有氣體等的惰性氣體氣氛下、在氧氣體氣氛下或在超干燥空氣(使用crds(光腔衰蕩光譜法)方式的露點計進行測定時的水分量是20ppm(露點換算為-55℃)以下，優(yōu)選的是1ppm以下，更優(yōu)選的是10ppb以下的空氣)氣氛下；以250℃以上且750℃以下或400℃以上且低于襯底的應(yīng)變點的溫度。

注意，加熱處理裝置不局限于電爐而可以是具備利用來自電阻發(fā)熱體等的發(fā)熱體的熱傳導(dǎo)或熱輻射對被處理物進行加熱的裝置。例如，可以使用grta(gasrapidthermalanneal：氣體快速熱退火)裝置、lrta(lamprapidthermalanneal：燈快速熱退火)裝置等的rta(rapidthermalanneal：快速熱退火)裝置。lrta裝置是利用從燈如鹵素燈、金鹵燈、氙弧燈、碳弧燈、高壓鈉燈或高壓汞燈等發(fā)射的光(電磁波)的輻射加熱被處理物的裝置。grta裝置是使用高溫的氣體進行加熱處理的裝置。作為高溫的氣體，使用如氬等的稀有氣體或如氮那樣的即使進行加熱處理也不與被處理物產(chǎn)生反應(yīng)的惰性氣體。

例如，作為第一加熱處理可以進行g(shù)rta，其中將襯底移動到加熱到高溫的惰性氣體中，進行幾分鐘的加熱，然后將襯底從加熱到高溫的惰性氣體中取出。

當在氮或稀有氣體等的惰性氣體氣氛下、在氧氣氣氛下或在超干燥空氣氣氛下進行加熱處理時，優(yōu)選的是，不使這種氣氛包含水、氫等。另外，優(yōu)選將導(dǎo)入到加熱處理裝置中的氮、氧或稀有氣體的純度設(shè)定為6n(99.9999％)以上，優(yōu)選設(shè)定為7n(99.99999％)以上(即，將雜質(zhì)濃度設(shè)定為1ppm以下，優(yōu)選設(shè)定為0.1ppm以下)。

優(yōu)選的是，在減壓氣氛下或惰性氣氛下進行加熱處理之后，在保持溫度的情況下切換為氧化氣氛，而進一步進行第一加熱處理。這是因為如下緣故：當在減壓氣氛下或惰性氣氛下進行加熱處理時，可以減少氧化物半導(dǎo)體層中的雜質(zhì)濃度，但是同時產(chǎn)生氧缺陷。通過在氧化氣氛下進行加熱處理，可以減少此時產(chǎn)生的氧缺陷。

像這樣，在氫濃度被充分地降低而實現(xiàn)高純度化并通過被供給充分的氧來降低起因于氧缺陷的能隙中的缺陷能級的氧化物半導(dǎo)體中，載流子濃度低于1×10¹²/cm³，優(yōu)選低于1×10¹¹/cm³，更優(yōu)選低于1.45×10¹⁰/cm³。例如，室溫(25℃)下的截止電流(在此，每單位溝道寬度(1μm)的值)為100za(1za(仄普托安培)為1×10^-21a)以下，優(yōu)選為10za以下。在85℃下，截止電流為100za(1×10^-19a)以下，優(yōu)選為10za(1×10^-20a)以下。如此，通過使用i型化(本征化)或?qū)嵸|(zhì)上i型化的氧化物半導(dǎo)體，可以得到截止電流特性極為優(yōu)良的晶體管111。

此外，具有高純度化的氧化物半導(dǎo)體的晶體管的電特性諸如閾值電壓、導(dǎo)通電流等幾乎不呈現(xiàn)溫度依賴性。此外，由于光劣化引起的晶體管特性的變動也少。

如此，具有高純度化，且通過減少氧缺陷來實現(xiàn)了i型(本征)化的氧化物半導(dǎo)體的晶體管的電特性變動被抑制，所以該晶體管在電性上穩(wěn)定。因此，可以提供具有穩(wěn)定的電特性的使用氧化物半導(dǎo)體的可靠性高的液晶顯示裝置。

接著，在半導(dǎo)體層205上形成保護層351。作為保護層351，可以使用與柵極絕緣層204同樣的材料及方法而形成。

此外，當使與半導(dǎo)體層205接觸的保護層351處于包含多量氧的狀態(tài)時，可以使保護層351具有向半導(dǎo)體層205供應(yīng)氧的供應(yīng)源的功能。

在本實施方式中，作為保護層351使用200nm厚的氧化硅層。并且，通過第二光刻工序在保護層351上形成抗蝕劑掩模，選擇性地去除半導(dǎo)體層205上的保護層351的一部分來形成開口部301及開口部302(參照圖9b)。形成開口部301及開口部302之后殘留的半導(dǎo)體層205上的保護層的截面形狀為梯形或三角形，并且截面形狀的下端部的錐形角θ為60°以下，優(yōu)選為45°以下，更優(yōu)選為30°以下。作為一個例子，在本實施方式中，通過光刻工序在氧化硅層上形成抗蝕劑掩模，選擇性地進行蝕刻來將保護層351的截面形成為梯形形狀，將保護層351的下端部的錐形角θ設(shè)定為30°。

在形成保護層351之后，也可以進行加熱處理。在本實施方式中，在氮氣氣氛下以300℃進行一小時的加熱處理。

此外，作為保護層351也可以使用包含與半導(dǎo)體層205相同種類的成分的絕緣材料。在以不同層的疊層形成保護層351的情況下，只要使用包含與氧化物半導(dǎo)體相同種類的成分的絕緣材料形成與氧化物半導(dǎo)體接觸的層，即可。這是因為：這種材料與氧化物半導(dǎo)體的匹配性好，由此通過將這種材料用作保護層351，可以保持與氧化物半導(dǎo)體之間的界面的良好狀態(tài)。這里，“與氧化物半導(dǎo)體相同種類的成分”是指選自氧化物半導(dǎo)體的構(gòu)成元素中的一種或多種元素。

具體而言，作為可以用于保護層351的包含與氧化物半導(dǎo)體相同種類的成分的絕緣材料，優(yōu)選使用如下材料，即當作為氧化物半導(dǎo)體層使用包含in、ga及zn的氧化物材料時，將氧化物半導(dǎo)體所包含的元素的in、ga及zn中的ga置換為選自成為四價陽離子的至少一種元素的元素的材料。

作為成為四價陽離子的元素的材料的一個例子，可以使用周期表中的第4族元素的ti、zr、hf以及第14族元素的ge。通過將上述周期表的第4族元素或第14族元素置換為igzo中的成為三價陽離子的ga，可以提高與構(gòu)成氧化物半導(dǎo)體的氧的結(jié)合力，而可以獲得比igzo提高絕緣性的保護層351。

此外，作為成為四價陽離子的元素，也可以使用鑭系元素的鈰(ce)，通過ga置換為ce，可以獲得比igzo提高絕緣性的保護層351。

此外，作為可以用于保護層351的包含與氧化物半導(dǎo)體相同種類的成分的絕緣材料，優(yōu)選使用如下材料，即當作為氧化物半導(dǎo)體層使用包含in、ga及zn的氧化物材料時，將氧化物半導(dǎo)體所包含的元素的in、ga及zn中的ga置換為釔(y)的材料。關(guān)于釔，其電負性小于ga，因此可以擴大與氧的電負性的差并增強氧化物半導(dǎo)體中的因與氧的離子結(jié)合而產(chǎn)生的結(jié)合，而可以獲得比igzo提高絕緣性的保護層351。

此外，當保護層351具有疊層結(jié)構(gòu)時，也可以層疊由包含與氧化物半導(dǎo)體相同種類的成分的絕緣材料構(gòu)成的膜與包含與該膜的成分材料不同的材料的膜。

此外，在用來形成開口部301及開口部302的由于蝕刻被露出的半導(dǎo)體層205的表面上雜質(zhì)容易附著。上述雜質(zhì)包含構(gòu)成用于蝕刻的蝕刻氣體或蝕刻液的元素或者存在于進行蝕刻的處理室內(nèi)的元素等。作為上述雜質(zhì)，具體地說，可以舉出硼、氯、氟、碳、鋁等。

接著，進行半導(dǎo)體層205及保護層351的表面的洗清處理?？梢酝ㄟ^使用tmah(tetramethylammoniumhydroxide：四甲基氫氧化銨)溶液等堿性溶液、水或稀氫氟酸等進行洗清處理?；蛘?，可以通過使用氧、一氧化二氮或稀有氣體(典型的是氬)的等離子體處理進行洗清處理。通過洗清處理，可以去除附著在半導(dǎo)體層205及保護層351的表面的上述雜質(zhì)。

此外，作為用于洗清處理的稀氫氟酸，優(yōu)選使用將50wt.％的氫氟酸用水稀釋為100倍至100000倍的稀氫氟酸。當將稀氫氟酸用于洗清處理時，可以與半導(dǎo)體層205的一部分一起去除附著在半導(dǎo)體層205的雜質(zhì)。

接著，在開口部301及開口部302中的半導(dǎo)體層205上以及在保護層351上形成用作第一電極206a、第二電極206b及布線216的導(dǎo)電層?？梢酝ㄟ^與柵電極202相同的材料及方法形成用于第一電極206a、第二電極206b及布線216的導(dǎo)電層。此外，也可以使用導(dǎo)電金屬氧化物形成用于第一電極206a、第二電極206b及布線216的導(dǎo)電層。作為導(dǎo)電金屬氧化物可以使用氧化銦(in2o3)、氧化錫(sno2)、氧化鋅(zno)、氧化銦氧化錫(in2o3-sno2，簡稱為ito)、氧化銦氧化鋅(in2o3-zno)或使上述金屬氧化物材料包含氧化硅的材料。

在本實施方式中，在開口部301及開口部302中的半導(dǎo)體層205上以及在保護層351上作為導(dǎo)電層形成5nm厚的ti層，并且在ti層上形成250nm厚的cu層。然后，通過第三光刻工序，形成抗蝕劑掩模，對導(dǎo)電層選擇性地進行蝕刻去除，來形成第一電極206a、第二電極206b及布線216(參照圖9c)。

接著，在第一電極206a、第二電極206b、保護層351及布線216上形成絕緣層207(參照圖10a)?？梢允褂门c柵極絕緣層204或基底層201相同的材料及方法形成絕緣層207。另外，從氫、水等不容易混入的角度來看，優(yōu)選通過濺射法形成。當絕緣層207包含氫時有如下憂慮：由于該氫侵入到氧化物半導(dǎo)體層中或該氫從氧化物半導(dǎo)體層中抽出氧，因此導(dǎo)致氧化物半導(dǎo)體層的低電阻化(n型化)。由此，重要的是，使用不使絕緣層207包含氫及含有氫的雜質(zhì)的方法形成絕緣層207。

作為絕緣層207，典型地可以使用氧化硅、氧氮化硅、氧化鉿、氧化鋁、氧化鎵等的無機絕緣材料。因為氧化鎵是不容易帶電的材料，所以可以抑制絕緣層的充電所引起的閾值電壓的變動。另外，當將氧化物半導(dǎo)體用作半導(dǎo)體層205時，作為絕緣層207也可以形成包含與氧化物半導(dǎo)體相同種類的成分的金屬氧化物層，或者與絕緣層207層疊地形成該金屬氧化物層。

在本實施方式中，作為絕緣層207，通過濺射法形成200nm厚的氧化硅層。將成膜時的襯底溫度設(shè)定為室溫以上且300℃以下，即可。在本實施方式中采用100℃。可以在稀有氣體(典型的是氬)氣氛下、氧氣氣氛下或稀有氣體和氧的混合氣氛下，通過濺射法形成氧化硅層。此外，作為靶材可以使用氧化硅或硅。例如，通過在包含氧的氣氛下將硅用作靶材進行濺射，可以形成氧化硅層。

為了去除形成絕緣層207時的成膜室中的殘留水分，優(yōu)選使用吸附型的真空泵(低溫泵等)。當在使用低溫泵排氣的成膜室中形成絕緣層207時，可以降低絕緣層207所包含的雜質(zhì)的濃度。此外，作為用來去除絕緣層207的成膜室中的殘留水分的排氣單元，也可以使用配備有冷阱的渦輪分子泵。

作為當形成絕緣層207時使用的濺射氣體，優(yōu)選使用去除了氫、水、羥基或氫化物等的雜質(zhì)的高純度氣體。

接著，也可以在減壓氣氛下、惰性氣體氣氛下、氧氣體氣氛下或超干燥空氣氣氛下進行第二加熱處理(優(yōu)選為200℃以上且600℃以下，例如250℃以上且550℃以下)。但是，在作為通過第一光刻工序或第三光刻工序形成的布線層使用al的情況下，將加熱處理的溫度設(shè)定為380℃以下，優(yōu)選設(shè)定為350℃以下。此外，在作為上述布線層使用cu的情況下，將加熱處理的溫度設(shè)定為450℃以下。例如，也可以在氮氣氣氛下以450℃進行一小時的第二加熱處理。通過進行第二加熱處理，在氧化物半導(dǎo)體層的一部分(溝道形成區(qū)域)與絕緣層207接觸的狀態(tài)下升溫，可以從包含氧的絕緣層207向半導(dǎo)體層205供給氧。另外，優(yōu)選不在上述氣氛中包含水、氫等。

接著，通過第四光刻工序形成抗蝕劑掩模，并且選擇性地去除第二電極206b上的絕緣層207的一部分來形成開口部208。在截面k1-k2的布線216上的絕緣層207的一部分選擇性地被去除，而形成開口部220。此外，在截面j1-j2的布線212上絕緣層207、保護層351、半導(dǎo)體層205及柵極絕緣層204的一部分選擇性地被去除，而形成開口部219(參照圖10b)。另外，雖然未圖示，但是在本光刻工序中，與開口部219同樣地形成溝槽部分230。因此，在溝槽部分230的側(cè)面，絕緣層207、保護層351、半導(dǎo)體層205及柵極絕緣層204露出。

作為絕緣層207、保護層351、半導(dǎo)體層205及柵極絕緣層204的蝕刻，可以采用干蝕刻和濕蝕刻中的一方或雙方。作為能夠用于干蝕刻的蝕刻氣體，可以使用含有氯的氣體(氯類氣體，例如氯(cl2)、三氯化硼(bcl3)、四氯化硅(sicl4)、四氯化碳(ccl4)等)。

作為干蝕刻，可以使用平行平板型rie(reactiveionetching：反應(yīng)離子蝕刻)法或icp(inductivelycoupledplasma：感應(yīng)耦合等離子體)蝕刻法。此外，因為基底層201用來防止來自襯底200的雜質(zhì)元素的擴散，所以在進行上述蝕刻時，優(yōu)選調(diào)節(jié)蝕刻條件以盡量不使基底層201蝕刻。

一般而言，通過不同的光刻工序及蝕刻工序，分別進行半導(dǎo)體層的蝕刻和開口部的形成。但是，根據(jù)本實施方式所示的制造工序，通過一次的光刻工序及蝕刻工序，可以同時進行半導(dǎo)體層的蝕刻和開口部的形成。因此，不僅縮減光掩模，而且可以縮減光刻工序本身，且還可以縮減后面的蝕刻工序。也就是說，通過進行較少的光刻工序，可以以低成本高生產(chǎn)率地制造液晶顯示裝置。

此外，根據(jù)本實施方式所示的制造工序，不在氧化物半導(dǎo)體層上直接形成光致抗蝕劑。另外，因為被絕緣層207保護氧化物半導(dǎo)體層的溝道形成區(qū)域，所以在后面的光致抗蝕劑的剝離清洗工序中，水分也不會附著到氧化物半導(dǎo)體層的溝道形成區(qū)域。從而，晶體管111的特性不均勻減少，而可靠性提高。

接著，在開口部208的第二電極206b上及絕緣層207上形成像素電極210。通過濺射法、真空蒸鍍法等，作為用作像素電極210，以30nm以上且200nm以下，優(yōu)選以50nm以上且100nm以下的厚度形成具有透光性的導(dǎo)電層(也稱為透明導(dǎo)電層)。通過上述步驟，可以制造具備晶體管111及電容元件113的半導(dǎo)體裝置(參照圖10c)。

作為具有透光性的導(dǎo)電層，可以使用具有透光性的導(dǎo)電材料諸如包含氧化鎢的銦氧化物、包含氧化鎢的銦鋅氧化物、包含氧化鈦的銦氧化物、包含氧化鈦的銦錫氧化物、銦錫氧化物(下面表示為ito)、銦鋅氧化物、添加有氧化硅的銦錫氧化物等。此外，也可以使用由1個至10個石墨烯薄片(graphenesheet)構(gòu)成的材料。

此外，在本實施方式中例示了透過液晶顯示裝置的像素部的制造方法，但是不局限于透過型液晶顯示裝置，而也可以應(yīng)用于反射型液晶顯示裝置或半透過型液晶顯示裝置中的像素部。當?shù)玫椒瓷湫鸵壕э@示裝置的像素部時，作為像素電極使用光反射率高的導(dǎo)電層(也稱為反射導(dǎo)電層)，例如鋁、鈦、銀、銠、鎳等的可見光的反射率高的金屬或者包含這些金屬中的至少一種的合金或上述材料的疊層，即可。當?shù)玫桨胪高^型液晶顯示裝置的像素部時，使用透明導(dǎo)電層及反射導(dǎo)電層形成一個像素電極，且在該像素電極中設(shè)置透過部分及反射部分。

在本實施方式中，作為具有透光性的導(dǎo)電層形成80nm厚的ito層，并且通過第五光刻工序形成抗蝕劑掩模，并對具有透光性的導(dǎo)電層選擇性地進行蝕刻，從而形成像素電極210、電極221及電極222。

像素電極210通過開口部208連接到第二電極206b。此外，電極221通過開口部219連接到布線212。此外，電極222通過開口部220連接到布線216。

另外，重要的是：在形成在端子部103及端子部104的開口部219及開口部220中，不保持使布線212及布線216露出狀態(tài)，而由ito等的氧化物導(dǎo)電材料覆蓋布線212及布線216。因為布線212及布線216是金屬層，所以如果保持使布線212及布線216露出狀態(tài)，則露出表面被氧化，且與fpc等的接觸電阻增大。接觸電阻的增大導(dǎo)致從外部輸入的信號的延遲或波形畸變，并且不能正確地傳達來自外部的信號，因此使半導(dǎo)體裝置的可靠性降低。通過由ito等的氧化物導(dǎo)電材料覆蓋布線212及布線216的露出表面，可以防止接觸電阻的增大，并提高半導(dǎo)體裝置的可靠性。

根據(jù)本實施方式，可以通過比現(xiàn)有的技術(shù)少的光刻工序制造半導(dǎo)體裝置，并且可以降低半導(dǎo)體層的劣化。因此，可以制造成本低、生產(chǎn)率高且可靠性良好的液晶顯示裝置。

雖然在本實施方式中，以底柵結(jié)構(gòu)的晶體管為例子而進行說明，但是也可以將本實施方式應(yīng)用于頂柵結(jié)構(gòu)的晶體管。

本實施方式可以與其他實施方式自由地組合。

實施方式2

在本實施方式中，參照圖13至圖22c說明縮減光掩模數(shù)及光刻工序數(shù)的el顯示裝置的像素結(jié)構(gòu)及制造方法的一個例子。

圖18a說明用于el顯示裝置的半導(dǎo)體裝置400的結(jié)構(gòu)的一個例子。半導(dǎo)體裝置400在襯底401上包括：像素區(qū)域402、具有m個(m是1以上的整數(shù))端子405及端子407的端子部403、以及具有n個(n是1以上的整數(shù))端子406及端子408的端子部404。此外，半導(dǎo)體裝置400包括：連接到端子部403的m個布線512、連接到端子部404的n個布線516、布線503以及布線563。另外，像素區(qū)域402包括配置為縱m個(行)×橫n個(列)的矩陣狀的多個像素410。i行j列的像素410(i，j)(i是1以上且m以下的整數(shù)，j是1以上且n以下的整數(shù))連接到布線512_i、布線516_j。另外，各像素與用作共同電極的布線503連接，且布線503與端子407連接。另外，各像素與用作使電流流過的布線563連接，且布線563與端子408連接。此外，布線512_i與端子405_i連接，布線516_j與端子406_j連接。

端子部403及端子部404是外部輸入端子，其使用fpc(flexibleprintedcircuit：柔性印刷電路)等與設(shè)置在外部的控制電路連接。從設(shè)置在外部的控制電路供應(yīng)的信號通過端子部403及端子部404輸入到半導(dǎo)體裝置400中。圖18a示出在像素區(qū)域402的左右的外側(cè)形成端子部403且從兩個部分輸入信號的結(jié)構(gòu)。圖18a還示出在像素區(qū)域402的上下的外側(cè)形成端子部404且從兩個部分輸入信號的結(jié)構(gòu)。因為通過從兩個部分輸入信號，供應(yīng)信號的能力提高，所以半導(dǎo)體裝置400容易進行高速工作。另外，可以減少因半導(dǎo)體裝置400的大型化及高精細化所導(dǎo)致的布線電阻的增大而信號延遲的影響。此外，因為可以使半導(dǎo)體裝置400具有冗余性，所以可以提高半導(dǎo)體裝置400的可靠性。注意，雖然圖18a示出將端子部403和端子部404分別設(shè)置在兩個部分上，但是也可以設(shè)置在一個部分上。

圖18b示出像素410的電路結(jié)構(gòu)。像素410包括第一晶體管411、第二晶體管412、電容元件413、el元件414。第一晶體管411的柵電極連接到布線512_i，且第一晶體管411的源極和漏極中的一方電極(以下，稱為第一電極)連接到布線516_j。此外，第二晶體管412的第一電極連接到布線563，第二晶體管412的源極和漏極中的另一方電極(以下，稱為第二電極)連接到el元件414的一方電極。此外，第一晶體管411的第二電極通過布線513連接到第二晶體管412的柵電極及電容元件413的一方電極。電容元件413的另一方電極連接到布線563。el元件414的另一方電極連接到布線503。只要將布線503的電位設(shè)定為0v、gnd或共同電位等的固定電位，即可。布線563的電位根據(jù)流過el元件的電流量而適當?shù)卦O(shè)定即可。

第一晶體管411具有選擇是否對第二晶體管412的柵電極輸入從布線516_j供應(yīng)的圖像信號的功能。當對布線512_i供應(yīng)使第一晶體管411處于導(dǎo)通狀態(tài)的信號時，對第二晶體管412的柵電極及電容元件413的一方電極通過第一晶體管411供應(yīng)布線516_j的圖像信號。

第二晶體管412具有使對應(yīng)保持在第二晶體管412的柵電極的圖像信號的電流流過在el元件414的功能。保持在第二晶體管412的柵電極的圖像信號保持在電容元件413的電極之間。第二晶體管412用作使對應(yīng)圖像信號的電流流過在el元件414的電流源。

作為形成第一晶體管411及第二晶體管412的溝道的半導(dǎo)體層，可以使用單晶半導(dǎo)體、多晶半導(dǎo)體、微晶半導(dǎo)體或非晶半導(dǎo)體等。作為半導(dǎo)體材料，例如可以舉出硅、鍺、硅鍺、碳化硅或砷化鎵等。另外，因為本實施方式所說明的顯示裝置具有半導(dǎo)體層殘留在像素區(qū)域中的結(jié)構(gòu)，所以在將使用上述半導(dǎo)體的顯示裝置用作透過型顯示裝置的情況下，優(yōu)選通過使半導(dǎo)體層盡量減薄等，提高可見光的透過率。

此外，優(yōu)選將氧化物半導(dǎo)體用于形成有第一晶體管411及第二晶體管412的溝道的半導(dǎo)體層。氧化物半導(dǎo)體具有很大的能隙，即3.0ev以上，且其對可見光的透過率也很大。此外，在以適當?shù)臈l件對氧化物半導(dǎo)體進行加工而得到的晶體管中，在使用時的溫度條件下(例如，25℃)，可以將截止電流設(shè)定為100za(1×10^-19a)以下、10za(1×10^-20a)以下或1za(1×10^-21a)以下。為此，即使不設(shè)置電容元件413，也可以保持施加到第二晶體管412的柵電極的電位。

此外，在此以第一晶體管411及第二晶體管412都認為n溝道型晶體管而進行說明，但是它們也可以是p溝道型晶體管。

電容元件413具有保持供應(yīng)到第二晶體管412的柵電極的圖像信號的功能。電容元件413不是必須設(shè)置的，但是通過設(shè)置電容元件413，可以抑制起因于第一晶體管411處于截止狀態(tài)時流過在第一電極和第二電極之間的電流(截止電流)的對第二晶體管412的柵電極供應(yīng)的電位的變動。

el元件414的亮度根據(jù)流過在第二晶體管412的第一電極和第二電極之間的電流量而被控制。此外，el元件414具有在用作陽極的一方電極與用作陰極的另一方電極之間夾著el層的結(jié)構(gòu)。

接著，參照圖13以及圖14a至圖14d說明圖18a和圖18b所示的像素410的結(jié)構(gòu)例子。圖13是示出像素410的平面結(jié)構(gòu)的俯視圖。圖14a至圖14d是示出像素410的疊層結(jié)構(gòu)的截面圖。另外，圖13中的點劃線a1-a2、b1-b2、c1-c2、d1-d2相當于圖14a至圖14d中的截面a1-a2、截面b1-b2、截面c1-c2、截面d1-d2。

在本實施方式所示的第一晶體管411及第二晶體管412中，以相同間隔第一電極506a和第二電極506b互相面對，并且以相同間隔第一電極546a和第二電極546b互相面對。此外，可以將第一電極506a和第二電極506b以及第一電極546a和第二電極546b形成為其他形狀，作為一個例子，可以形成為由u字形(c字形、日本片假名“コ”字形或者馬蹄形)的第一電極546a圍繞第二電極546b的形狀。

此外，由于為了簡化工序，對本實施方式所說明的半導(dǎo)體裝置不進行用來形成島狀半導(dǎo)體層的光刻工序及蝕刻工序，因此半導(dǎo)體層505殘留在像素區(qū)域402的整個部分中(未示出在圖13中)。其結(jié)果是，生成第一寄生晶體管，其中布線512_i用作柵電極，布線516_j用作源電極和漏電極中的一方，并且布線563用作源電極和漏電極中的另一方。

另外，還生成第二寄生晶體管，其中第二晶體管412的柵電極542用作柵電極，第二電極506b用作源電極和漏電極中的一方，并且布線563用作源電極和漏電極中的另一方。

此外，還生成第三寄生晶體管，其中柵電極542用作柵電極，布線563用作源電極和漏電極中的一方，第二電極546b用作源電極和漏電極中的另一方。

此外，寄生晶體管是在被形成第一晶體管411及第二晶體管412的區(qū)域以外的殘留有半導(dǎo)體層的部分形成溝道而生成的晶體管。

此外，第二晶體管412的柵電極542和布線563彼此重疊而形成電容元件413。

在本實施方式的結(jié)構(gòu)中，通過省略用來形成島狀半導(dǎo)體層的光刻工序及蝕刻工序，可以減少對半導(dǎo)體層的損傷而降低該半導(dǎo)體層的劣化。

當對布線512_i供應(yīng)使第一晶體管411處于導(dǎo)通狀態(tài)的電位時，第一寄生晶體管也成為導(dǎo)通狀態(tài)。

當?shù)谝患纳w管成為導(dǎo)通狀態(tài)時，布線516_j和布線563電連接。當通過第一寄生晶體管而布線516_j和布線563電連接時，由于從布線563流到布線516_j的電流而圖像信號變不正確，因此供應(yīng)到柵電極542的電位不處于所希望的值。

此外，由于根據(jù)供應(yīng)到柵電極542的圖像信號的電位，在重疊于柵電極542的半導(dǎo)體層505中形成溝道，而第二寄生晶體管成為導(dǎo)通狀態(tài)。

當?shù)诙纳w管成為導(dǎo)通狀態(tài)時，第二電極506b和布線563電連接。當通過第二晶體管而第二電極506b和布線563電連接時，由于第二電極506b而保持在柵電極542的圖像信號變不正確，因此保持在柵電極542的電位不處于所希望的值。

此外，由于根據(jù)供應(yīng)到柵電極542的圖像信號的電位，在重疊于柵電極542的半導(dǎo)體層505中形成溝道，而第三寄生晶體管成為導(dǎo)通狀態(tài)。

當?shù)谌纳w管成為導(dǎo)通狀態(tài)時，布線563和第二電極546b電連接。當通過第三寄生晶體管而布線563和第二電極546b電連接時，流過在第二晶體管412的電流量不對應(yīng)圖像信號的電流量，el元件414以所希望的亮度不能發(fā)光。

于是，在本實施方式中，在像素410中設(shè)置去除半導(dǎo)體層505的溝槽部分530，來防止生成上述寄生晶體管。通過以超過布線512_i的線寬度方向上的雙端部而橫穿過的方式設(shè)置溝槽部分530，可以防止生成第一寄生晶體管。

此外，沿著與布線516_j或布線563延伸的方向平行的方向以超過柵電極542的線寬度方向的雙端部而橫穿過的方式設(shè)置溝槽部分530，來可以防止生成第二寄生晶體管及第三寄生晶體管。另外，也可以在布線512_i上或柵電極542上分別設(shè)置多個溝槽部分530。

此外，對去除半導(dǎo)體層505的溝槽部分530的大小沒有特別的限制，而為了確實地防止生成寄生晶體管，優(yōu)選將與布線516_j或布線563延伸的方向正交的方向上的溝槽部分530中的去除半導(dǎo)體層的部分的寬度設(shè)定為1μm以上，更優(yōu)選設(shè)定為2μm以上。

此外，在本實施方式的第一晶體管411及第二晶體管412中，在半導(dǎo)體層505上設(shè)置保護層651而降低該半導(dǎo)體層505的劣化。尤其是在本實施方式中，在半導(dǎo)體層505上的保護層651的一部分中設(shè)置開口部601及開口部602，而使半導(dǎo)體層505與第一電極506a及第二電極506b連接。此外，在半導(dǎo)體層505上的保護層651的一部分中設(shè)置開口部606及開口部607，而在該開口部中使半導(dǎo)體層505與第一電極546a及第二電極546b連接。因此，可以降低半導(dǎo)體層505的劣化，該劣化是由于在半導(dǎo)體層505的蝕刻工序時或第一電極506a、第二電極506b、第一電極546a及第二電極546b的蝕刻工序時半導(dǎo)體層505的一部分被暴露于蝕刻氣體或蝕刻液導(dǎo)致的。

此外，圖13所示的像素410的布局中，優(yōu)選通過使用opc(opticalproximitycorrection：光學鄰近效應(yīng)修正)的光掩模對開口部601、開口部602、開口部606及開口部607進行加工。由使用opc的光掩模形成用來使第一晶體管411的第一電極506a及第二電極506b與半導(dǎo)體層505連接的開口部601及開口部602、用來使第二晶體管412的第一電極546a及第二電極546b與半導(dǎo)體層505連接的開口部606及開口部607，因此可以抑制光的衍射所導(dǎo)致的開口部的形狀的變形，而可以降低各晶體管的溝道寬度及溝道長度的不均勻。

截面a1-a2示出第一晶體管411及第二晶體管412的疊層結(jié)構(gòu)。第一晶體管411及第二晶體管412是底柵結(jié)構(gòu)的晶體管。截面b1-b2示出包括el元件414及溝槽部分530的從布線516_j到布線563的疊層結(jié)構(gòu)。截面c1-c2示出溝槽部分530、布線563與布線512_i的交叉部的疊層結(jié)構(gòu)。另外，截面d1-d2示出布線563與第二晶體管412的柵電極542的交叉部的疊層結(jié)構(gòu)。

在圖14a所示的截面a1-a2中，在襯底500上形成有基底層501。在基底層501上形成有柵電極502及柵電極542。在柵電極502及柵電極542上形成有柵極絕緣層504和半導(dǎo)體層505。此外，在半導(dǎo)體層505上形成有保護層651。在保護層651上形成有第一電極506a、第二電極506b、第一電極546a及第二電極546b。半導(dǎo)體層505通過形成于保護層651中的開口部601及開口部602連接到第一電極506a及第二電極506b。此外，半導(dǎo)體層505通過形成于保護層651中的開口部606及開口部607連接到第一電極546a及第二電極546b。此外，在第一電極506a上、第二電極506b上、第一電極546a上及第二電極546b上形成有與保護層651的一部分接觸的絕緣層507。此外，在絕緣層507上形成有el元件414的一方電極510及布線513。電極510通過形成于絕緣層507中的開口部508連接到第二電極546b。在形成于絕緣層507的開口部603以及柵極絕緣層504的一部分、半導(dǎo)體層505的一部分、保護層651的一部分以及絕緣層507的一部分被去除而形成的開口部604中，布線513與第二電極506b及柵電極542連接。此外，在電極510的一部分、布線513、絕緣層507上形成有用來按每顏色分別涂布el層的隔壁層514。此外，在電極510上形成有設(shè)置在隔壁層514中的開口部中的el層562。在el層562上及隔壁層514上設(shè)置有布線503的一部分的el元件414的另一方電極544。此外，層疊有電極510、el層562及電極544的區(qū)域用作el元件414。

在圖14b所示的截面b1-b2中，在襯底500上形成有基底層501，在基底層501上形成有柵極絕緣層504。在柵極絕緣層504上形成有半導(dǎo)體層505。在半導(dǎo)體層505上形成有保護層651。在保護層651上形成有布線516_j及布線563。在保護層651與布線516_j及布線563上形成有絕緣層507。在絕緣層507上形成有電極510。此外，在電極510的一部分、絕緣層507上形成有用來按每顏色分別涂布el層的隔壁層514。此外，在電極510上形成有設(shè)置在隔壁層514中的開口部中的el層562。在el層562上及隔壁層514上設(shè)置有電極544，并且通過層疊電極510、el層562及電極544形成el元件414。

在布線563和電極510之間形成有去除柵極絕緣層504的一部分、半導(dǎo)體層505的一部分、保護層651的一部分及絕緣層507的一部分的溝槽部分530。溝槽部分530至少在其底面沒有半導(dǎo)體層。

在圖14c所示的截面c1-c2中，在襯底500上形成有基底層501。在基底層501上形成有布線512_i。在布線512_i上形成有柵極絕緣層504及半導(dǎo)體層505。此外，在半導(dǎo)體層505上形成有保護層651。此外，在保護層651上形成有布線563，并且在布線563上形成有絕緣層507。此外，在絕緣層507上形成有隔壁層514，并且該隔壁層514上設(shè)置有電極544。此外，形成有去除柵電極層504的一部分、半導(dǎo)體層505的一部分、保護層651的一部分及絕緣層507的一部分的溝槽部分530。

在圖14d所示的截面d1-d2中，在襯底500上形成有基底層501、在基底層501上形成有柵電極542。此外，在柵電極542上形成有柵極絕緣層504及半導(dǎo)體層505。此外，在半導(dǎo)體層505上形成有保護層651。此外，在保護層651中形成有開口部605，在該開口部605的半導(dǎo)體層505上形成有布線563，在布線563上形成有絕緣層507。此外，在絕緣層507上形成有隔壁層514，在該隔壁層514上設(shè)置有電極544。

柵電極542和布線563在兩者之間夾著柵極絕緣層504及半導(dǎo)體層505地重疊的部分用作電容元件413。柵極絕緣層504及半導(dǎo)體層505用作介質(zhì)層。通過在柵電極542和布線563之間形成多層結(jié)構(gòu)的介質(zhì)層，在一個介質(zhì)層中產(chǎn)生針孔的情況下，也針孔被其他介質(zhì)層覆蓋，所以可以使電容元件413進行正常工作。此外，由于氧化物半導(dǎo)體的介電常數(shù)大，即14至16，因此通過將氧化物半導(dǎo)體用于半導(dǎo)體層505，可以提高電容元件413的靜電電容值。

接著，參照圖15至圖16c說明與圖13所示的結(jié)構(gòu)不同的像素結(jié)構(gòu)例子。圖15是示出像素420的平面結(jié)構(gòu)的俯視圖。圖16a至圖16c所示的截面e1-e2、截面f1-f2、截面g1-g2相當于圖15中的點劃線e1-e2、f1-f2、g1-g2所示的部分的截面。圖15所示的像素420中的溝槽部分530的結(jié)構(gòu)與圖13所示的像素410中的溝槽部分530的結(jié)構(gòu)不同。

在像素420中，在布線516_j和電極510之間以及在布線516_j和第一晶體管411的柵電極502之間設(shè)置溝槽部分530。此外，在第一晶體管411的柵電極502和電極510之間的區(qū)域也設(shè)置溝槽部分530。像這樣，通過配置多個溝槽部分530，可以更確實地防止生成寄生晶體管。

接著，參照圖17說明與圖13至圖16c所示的結(jié)構(gòu)不同的像素結(jié)構(gòu)例子。圖17是示出像素430的平面結(jié)構(gòu)的俯視圖。

在圖17所示的像素430中，示出像素結(jié)構(gòu)的一個例子，其中通過設(shè)置多個超過布線512_i的線寬度方向的雙端部而橫穿過的溝槽部分，更確實地抑制與布線512_i重疊地形成的寄生溝道的影響。

在像素430中，以超過布線512_i的線寬度方向的雙端部而橫穿過的方式設(shè)置有去除半導(dǎo)體層505的溝槽部分551及溝槽部分552。通過以超過布線512_i的線寬度方向的雙端部而橫穿過的方式設(shè)置多個溝槽部分，可以更確實地抑制與布線512_i重疊地形成的寄生溝道的影響。

此外，在像素430中，以超過柵電極542的線寬度方向的雙端部而橫穿過的方式設(shè)置有去除半導(dǎo)體層505的溝槽部分553、溝槽部分554及溝槽部分555。通過以超過柵電極542的線寬度方向的雙端部而橫穿過的方式設(shè)置多個溝槽部分，可以更確實地抑制與柵電極542重疊地形成的寄生溝道的影響。

接著，使用圖19(a1)、圖19(a2)、圖19(b1)及圖19(b2)說明端子405及端子406的結(jié)構(gòu)例子。圖19(a1)、圖19(a2)分別示出端子405的俯視圖及截面圖。圖19(a1)中的點劃線j1-j2相當于圖19(a2)中的截面j1-j2。此外，圖19(b1)、圖19(b2)分別示出端子406的俯視圖及截面圖。圖19(b1)中的點劃線k1-k2相當于圖19(b2)中的截面k1-k2。另外，在截面j1-j2及截面k1-k2中，j2及k2相當于襯底端部。

在截面j1-j2中，在襯底500上形成有基底層501。在基底層501上形成有布線512。此外，在布線512上形成有柵極絕緣層504、半導(dǎo)體層505、保護層651及絕緣層507。在絕緣層507上形成有電極521。電極521通過形成在柵極絕緣層504、半導(dǎo)體層505、保護層651及絕緣層507中的開口部519連接到布線512。

在截面k1-k2中，在襯底500上形成有基底層501、柵極絕緣層504、半導(dǎo)體層505及保護層651。在保護層651上形成有布線516。在布線516上形成有絕緣層507。在絕緣層507上形成有電極522，該電極522通過形成在絕緣層507中的開口部520連接到布線516。

另外，端子407的結(jié)構(gòu)也可以采用與端子405或端子406相同的結(jié)構(gòu)。

此外，像素區(qū)域402和端子部404通過n個布線516連接，但是當在從像素區(qū)域402到端子部404所具有的端子406的布線516所引導(dǎo)的部分中，相鄰的布線516彼此靠近時，有如下憂慮：因相鄰的布線516之間的電位差而在存在于布線516之間的半導(dǎo)體層505中形成寄生溝道，因此相鄰的布線516彼此電連接。

通過如下方法可以防止上述現(xiàn)象：在從像素區(qū)域402到端子部404的區(qū)域整體或在相鄰的布線516之間設(shè)置導(dǎo)電層，并且將該導(dǎo)電層的電位設(shè)定為不在半導(dǎo)體層505中形成寄生溝道的電位。

例如，因為當將氧化物半導(dǎo)體用于半導(dǎo)體層505時，大部分的氧化物半導(dǎo)體容易成為n溝道型半導(dǎo)體，所以只要使導(dǎo)電層的電位低于供應(yīng)到布線516的電位，即可。

此外，在以下說明的溝槽部分的形成工序中，通過去除相鄰的布線516之間的半導(dǎo)體層505，也可以防止相鄰的布線516彼此電連接。

圖20a和圖20b示出在相鄰的布線516之間形成溝槽部分540，并去除半導(dǎo)體層505的結(jié)構(gòu)。圖20a是示出連接到端子406的布線516的平面結(jié)構(gòu)的俯視圖。圖20b所示的截面l1-l2相當于圖20a中的點劃線l1-l2所示的部分的截面。在圖20a中，布線516_j連接到端子406_j，布線516_j+1連接到端子406_j+1，布線516_j+2連接到端子406_j+2。另外，可以與溝槽部分530同樣地形成溝槽部分540。

在相鄰的布線516_j和布線516_j+1之間形成有去除半導(dǎo)體層505的溝槽部分540。此外，相鄰的布線516_j+1和布線516_j+2之間形成有去除半導(dǎo)體層505的溝槽部分540。像這樣，通過在相鄰的布線516之間設(shè)置去除半導(dǎo)體層505的溝槽部分540，可以防止相鄰的布線516彼此電連接。

此外，對去除半導(dǎo)體層505的溝槽部分540的大小沒有特別的限制，而為了確實地防止形成寄生溝道，優(yōu)選將與布線516_j或布線516_j+1延伸的方向正交的方向上的溝槽部分540中的去除半導(dǎo)體層的部分的寬度設(shè)定為1μm以上，更優(yōu)選設(shè)定為2μm以上。

接著，參照圖21a至圖22c說明圖13所說明的el顯示裝置的像素部的制造方法。注意，圖21a至圖22c中的截面a1-a2、截面j1-j2、截面k1-k2是沿著圖13、圖19(a1)、圖19(a2)、圖19(b1)及圖19(b2)中的點劃線a1-a2、j1-j2、k1-k2所示的部分的截面圖。此外，在圖21a至圖21c、圖22a至圖22c中的制造方法的說明中，尤其說明將氧化物半導(dǎo)體用于半導(dǎo)體層的結(jié)構(gòu)。將氧化物半導(dǎo)體用于半導(dǎo)體層的優(yōu)點是如上所述那樣的。

首先，在襯底500上以50nm以上且300nm以下的厚度，優(yōu)選以100nm以上且200nm以下的厚度形成用作基底層501的絕緣層。作為襯底500，除了可以使用玻璃襯底、陶瓷襯底以外，還可以使用具有能夠耐受本制造工序的處理溫度的程度的耐熱性的塑料襯底等。作為玻璃襯底，例如可以使用如鋇硼硅酸鹽玻璃、鋁硼硅酸鹽玻璃或鋁硅酸鹽玻璃等的無堿玻璃襯底。在本實施方式中，作為襯底500使用鋁硼硅酸鹽玻璃。

基底層501可以由選自氮化鋁、氧氮化鋁、氮化硅、氧化硅、氮氧化硅或氧氮化硅中的一種或多種絕緣層的疊層形成，且具有防止來自襯底500的雜質(zhì)元素擴散的功能。注意，在本說明書中，氮氧化硅是指在其組成上含氮量多于含氧量的物質(zhì)，并優(yōu)選在通過rbs及hfs進行測量時，作為組成范圍包含5原子％以上且30原子％以下的氧；20原子％以上且55原子％以下的氮；25原子％以上且35原子％以下的硅；以及10原子％以上且30原子％以下的氫?？梢赃m當?shù)乩脼R射法、cvd法、涂敷法、印刷法等來形成基底層501。

在本實施方式中，作為基底層501，使用氮化硅和氧化硅的疊層。具體而言，在襯底500上形成50nm厚的氮化硅，并且在該氮化硅上形成150nm厚的氧化硅。

接著，在基底層501上通過濺射法、真空蒸鍍法或鍍法，以100nm以上且500nm以下的厚度，優(yōu)選以200nm以上且300nm以下的厚度形成導(dǎo)電層，通過第一光刻工序形成抗蝕劑掩模，對導(dǎo)電層選擇性地進行蝕刻去除，從而形成柵電極502、柵電極542及布線512。

用來形成柵電極502、柵電極542及布線512的導(dǎo)電層可以使用鉬(mo)、鈦(ti)、鎢(w)、鉭(ta)、鋁(al)、銅(cu)、鉻(cr)、釹(nd)、鈧(sc)等的金屬材料或以上述材料為主要成分的合金材料的單層或疊層而形成。

在本實施方式中，在基底層501上作為導(dǎo)電層形成5nm厚的ti層，在ti層上作為導(dǎo)電層形成250nm厚的cu層。然后，通過第一光刻工序選擇性地蝕刻去除導(dǎo)電層，來形成柵電極502、柵電極542、布線512(參照圖21a)。此外，優(yōu)選將所形成的柵電極502、柵電極542、布線512的端部形成為錐形，這是因為后面層疊的絕緣層或?qū)щ妼拥母采w性提高。

注意，在沒有特別的說明的情況下，在本說明書中提到的光刻工序包括抗蝕劑掩模形成工序、導(dǎo)電層或絕緣層的蝕刻工序及抗蝕劑掩模的剝離工序。

接著，在柵電極502、柵電極542、布線512上以50nm以上且800nm以下的厚度，優(yōu)選以100nm以上且600nm以下的厚度形成柵極絕緣層504。作為柵極絕緣層504，可以使用氧化硅、氮化硅、氧氮化硅、氮氧化硅、氧化鋁、氮化鋁、氧氮化鋁、氮氧化鋁、氧化鉭、氧化鎵、氧化釔、氧化鑭、氧化鉿、硅酸鉿(hfsixoy(x＞0、y＞0))、導(dǎo)入有氮的硅酸鉿、導(dǎo)入有氮的鋁酸鉿等，并可以通過等離子體cvd法或濺射法等形成。此外，柵極絕緣層504不局限于單層而可以采用不同的層的疊層。例如，也可以作為柵極絕緣層a通過等離子體cvd法形成氮化硅層(siny(y＞0))，并在柵極絕緣層a上層疊用作柵極絕緣層b的氧化硅層(siox(x＞0))，來形成柵極絕緣層504。

對于柵極絕緣層504的形成，除了濺射法或等離子體cvd法等之外，還可以應(yīng)用使用μ波(例如，頻率為2.45ghz)的高密度等離子體cvd法等的成膜方法。

在本實施方式中，作為柵極絕緣層504，使用氮化硅和氧化硅的疊層。具體而言，在柵電極502及柵電極542上形成50nm厚的氮化硅層，然后在該氮化硅上形成100nm厚的氧化硅層。

此外，作為柵極絕緣層504也可以使用包含與后面形成的氧化物半導(dǎo)體相同種類的成分的絕緣材料。在以不同層的疊層形成柵極絕緣層504的情況下，只要使用包含與氧化物半導(dǎo)體相同種類的成分的絕緣材料形成與氧化物半導(dǎo)體接觸的層，即可。這是因為：這種材料與氧化物半導(dǎo)體的匹配性好，由此通過將這種材料用作柵極絕緣層504，可以保持與氧化物半導(dǎo)體之間的界面的良好狀態(tài)。這里，“與氧化物半導(dǎo)體相同種類的成分”是指選自氧化物半導(dǎo)體的構(gòu)成元素中的一種或多種元素。

具體而言，作為可以用于柵極絕緣層504的包含與后面形成的氧化物半導(dǎo)體相同種類的成分的絕緣材料，優(yōu)選使用如下材料，即當作為氧化物半導(dǎo)體層使用包含in、ga及zn的氧化物材料時，將氧化物半導(dǎo)體所包含的元素的in、ga及zn中的ga置換為選自成為四價陽離子的至少一種元素的元素的材料。

作為成為四價陽離子的元素的材料的一個例子，可以使用周期表中的第4族元素的ti、zr、hf以及第14族元素的ge。通過將上述周期表的第4族元素或第14族元素置換為igzo中的成為三價陽離子的ga，可以提高與構(gòu)成氧化物半導(dǎo)體的氧的結(jié)合力，而可以獲得比igzo提高絕緣性的柵極絕緣層504。

此外，作為成為四價陽離子的元素，也可以使用鑭系元素的鈰(ce)，通過將ga置換為ce，而可以獲得比igzo提高絕緣性的柵極絕緣層504。

此外，作為可以用于柵極絕緣層504的包含與氧化物半導(dǎo)體相同種類的成分的絕緣材料，優(yōu)選使用如下材料，即當作為氧化物半導(dǎo)體層使用包含in、ga及zn的氧化物材料時，將氧化物半導(dǎo)體所包含的元素的in、ga及zn中的ga置換為釔(y)的材料。關(guān)于釔，其小于ga，因此可以擴大與氧的電負性的差并增強氧化物半導(dǎo)體中的因與氧的離子結(jié)合而產(chǎn)生的結(jié)合，而可以獲得比igzo提高絕緣性的柵極絕緣層504。

此外，當柵極絕緣層504具有疊層結(jié)構(gòu)時，也可以層疊由包含與氧化物半導(dǎo)體相同種類的成分的絕緣材料構(gòu)成的膜和包含與該膜的成分材料不同的材料的膜。

另外，當將氧化物半導(dǎo)體層用于半導(dǎo)體層時，為了盡可能地不使該氧化物半導(dǎo)體層包含氫、羥基以及水分，而作為形成氧化物半導(dǎo)體層之前的預(yù)處理，優(yōu)選在濺射裝置的預(yù)熱室中對襯底500進行預(yù)熱，使吸附到襯底500及柵極絕緣層504的氫、水分等的雜質(zhì)脫離并進行排氣。另外，設(shè)置在預(yù)熱室中的排氣單元優(yōu)選使用低溫泵。此外，還可以省略該預(yù)熱處理。另外，也可以在形成柵極絕緣層504之前，與此同樣地對形成到柵電極502、柵電極542及布線512的襯底500進行該預(yù)熱。

用于半導(dǎo)體層505的氧化物半導(dǎo)體優(yōu)選至少包含銦(in)或鋅(zn)。尤其是優(yōu)選包含in及zn。此外，作為用來降低使用該半導(dǎo)體層而成的晶體管的電特性的不均勻性的穩(wěn)定劑，除了上述元素以外優(yōu)選還包含鎵(ga)。此外，作為穩(wěn)定劑優(yōu)選包含錫(sn)。另外，作為穩(wěn)定劑優(yōu)選包含鉿(hf)。此外，作為穩(wěn)定劑優(yōu)選包含鋁(al)。

此外，作為其他穩(wěn)定劑，也可以包含鑭系元素的鑭(la)、鈰(ce)、鐠(pr)、釹(nd)、釤(sm)、銪(eu)、釓(gd)、鋱(tb)、鏑(dy)、鈥(ho)、鉺(er)、銩(tm)、鐿(yb)、镥(lu)中的一種或多種。

例如，作為氧化物半導(dǎo)體，可以使用如下材料：氧化銦、氧化錫、氧化鋅；二元類金屬氧化物諸如in-zn類氧化物、sn-zn類氧化物、al-zn類氧化物、zn-mg類氧化物、sn-mg類氧化物、in-mg類氧化物、in-ga類氧化物；三元類金屬氧化物諸如in-ga-zn類氧化物(也表示為igzo)、in-al-zn類氧化物、in-sn-zn類氧化物、sn-ga-zn類氧化物、al-ga-zn類氧化物、sn-al-zn類氧化物、in-hf-zn類氧化物、in-la-zn類氧化物、in-ce-zn類氧化物、in-pr-zn類氧化物、in-nd-zn類氧化物、in-sm-zn類氧化物、in-eu-zn類氧化物、in-gd-zn類氧化物、in-tb-zn類氧化物、in-dy-zn類氧化物、in-ho-zn類氧化物、in-er-zn類氧化物、in-tm-zn類氧化物、in-yb-zn類氧化物、in-lu-zn類氧化物；或者四元類金屬氧化物諸如in-sn-ga-zn類氧化物、in-hf-ga-zn類氧化物、in-al-ga-zn類氧化物、in-sn-al-zn類氧化物、in-sn-hf-zn類氧化物、in-hf-al-zn類氧化物等。

氧化物半導(dǎo)體層優(yōu)選是包含in的氧化物半導(dǎo)體，更優(yōu)選是含有in及ga的氧化物半導(dǎo)體。為了使氧化物半導(dǎo)體層高純度化，后面進行的脫水化或脫氫化是有效的。

在此，例如，in-ga-zn類氧化物是指具有銦(in)、鎵(ga)、鋅(zn)的氧化物，對in、ga、zn的比率沒有限制。此外，也可以包含in、ga、zn以外的金屬元素。

氧化物半導(dǎo)體處于單晶、多晶或非晶等狀態(tài)。氧化物半導(dǎo)體優(yōu)選是caac-os。

caac-os不是完全的單晶，也不是完全的非晶。caac-os是在非晶相中具有結(jié)晶部的結(jié)晶-非晶混合相結(jié)構(gòu)的氧化物半導(dǎo)體。另外，在很多情況下，該結(jié)晶部的尺寸為能夠容納在一邊短于100nm的立方體內(nèi)的尺寸。另外，在使用透射電子顯微鏡(tem：transmissionelectronmicroscope)觀察時的圖像中，包括在caac-os膜中的非晶部與結(jié)晶部的邊界不明確。此外，利用tem在caac-os中觀察不到晶界。因此，在caac-os中，起因于晶界的電子遷移率的降低得到抑制。

包括在caac-os中的結(jié)晶部的c軸在平行于caac-os的被形成面的法線向量或表面的法線向量的方向上一致，在從垂直于ab面的方向看時具有三角形或六角形的原子排列，且在從垂直于c軸的方向看時，金屬原子排列為層狀或者金屬原子和氧原子排列為層狀。另外，不同結(jié)晶部的a軸及b軸的方向也可以彼此不同。在本說明書中，在只記載“垂直”時，包括85°以上且95°以下的范圍。另外，在只記載“平行”時，包括-5°以上且5°以下的范圍。

另外，在caac-os中，結(jié)晶部的分布也可以不均勻。例如，在caac-os的形成過程中，在從氧化物半導(dǎo)體層的表面一側(cè)進行結(jié)晶生長時，與被形成面附近相比，有時在表面附近結(jié)晶部所占的比例高。另外，通過對caac-os添加雜質(zhì)，有時在該雜質(zhì)添加區(qū)中使結(jié)晶部非晶化。

因為包括在caac-os中的結(jié)晶部的c軸在平行于caac-os的被形成面的法線向量或表面的法線向量的方向上一致，所以有時根據(jù)caac-os的形狀(被形成面的截面形狀或表面的截面形狀)朝向彼此不同的方向。另外，結(jié)晶部的c軸方向是平行于形成caac-os時的被形成面的法線向量或表面的法線向量的方向。通過進行成膜或在成膜之后進行加熱處理等的晶化處理來形成結(jié)晶部。

使用caac-os的晶體管的因照射可見光或紫外光而產(chǎn)生的電特性變動小。

接著，通過濺射法、蒸鍍法、pcvd法、pld法、ald法或mbe法等形成半導(dǎo)體層505。

在如下條件下形成半導(dǎo)體層505：優(yōu)選利用濺射法；將襯底溫度設(shè)定為100℃以上且600℃以下，優(yōu)選設(shè)定為150℃以上且550℃以下，更優(yōu)選設(shè)定為200℃以上且500℃以下；采用氧氣體氣氛。以1nm以上且40nm以下的厚度，優(yōu)選以3nm以上且20nm以下的厚度形成半導(dǎo)體層505。成膜時的襯底溫度越高，所得到的半導(dǎo)體層505的雜質(zhì)濃度越低。此外，使半導(dǎo)體層505中的原子排列有序化，實現(xiàn)高密度化，因此容易形成多晶或caac-os。再者，通過在氧氣體氣氛下進行成膜，也容易形成多晶或caac-os，因為在氧氣體氣氛中不包含稀有氣體等的不需要的原子。但是，也可以采用氧氣體和稀有氣體的混合氣氛。在此情況下，將氧氣體的比例設(shè)定為30vol.％以上，優(yōu)選設(shè)定為50vol.％以上，更優(yōu)選設(shè)定為80vol.％以上。注意，半導(dǎo)體層505的厚度越薄，晶體管的短溝道效應(yīng)越少。但是，若厚度過薄，則有時界面散射的影響變大而使場效應(yīng)遷移率降低。

在作為半導(dǎo)體層505，通過濺射法形成in-ga-zn類氧化物材料時，優(yōu)選使用原子數(shù)比為in:ga:zn＝1:1:1、4:2:3、3:1:2、1:1:2、2:1:3或3:1:4的in-ga-zn類氧化物靶材。通過使用具有上述原子數(shù)比的in-ga-zn類氧化物靶材形成半導(dǎo)體層505，容易形成多晶或caac-os。

在本實施方式中，通過使用in-ga-zn類氧化物靶材的濺射法形成30nm厚的氧化物半導(dǎo)體層。另外，氧化物半導(dǎo)體層可以在稀有氣體(典型的是氬)氣氛下、氧氣氣氛下或稀有氣體和氧的混合氣氛下利用濺射法形成。

作為在利用濺射法制造氧化物半導(dǎo)體層時使用的靶材，例如使用其組成比為in2o3:ga2o3:zno＝1:1:1[摩爾數(shù)比]的金屬氧化物靶材，形成in-ga-zn-o層。

作為形成氧化物半導(dǎo)體層時的濺射氣體，優(yōu)選使用去除了氫、水、羥基或氫化物等的雜質(zhì)的高純度氣體。例如，當作為濺射氣體使用氬時，優(yōu)選的是，純度為9n，露點為-121℃，含有h2o量為0.1ppb以下，并且含有h2量為0.5ppb以下。當作為濺射氣體使用氧時，優(yōu)選的是，純度為8n，露點為-112℃，含有h2o量為1ppb以下，并且含有h2量為1ppb以下。

在被保持為減壓狀態(tài)的成膜室內(nèi)保持襯底，且將襯底溫度設(shè)定為100℃以上且600℃以下，優(yōu)選設(shè)定為300℃以上且500℃以下來形成氧化物半導(dǎo)體層。

通過邊加熱襯底邊進行成膜，可以降低包含在于所形成的氧化物半導(dǎo)體層內(nèi)部的氫、水分、氫化物或氫氧化物等的雜質(zhì)濃度。另外，可以減輕由于濺射帶來的損傷。接著，邊去除殘留在成膜室內(nèi)的水分邊導(dǎo)入去除了氫及水分的濺射氣體并使用上述靶材形成氧化物半導(dǎo)體層。

優(yōu)選使用吸附型真空泵，例如，低溫泵、離子泵、鈦升華泵以去除殘留在成膜室內(nèi)的水分。另外，作為排氣單元，也可以使用配備有冷阱的渦輪分子泵。在使用低溫泵進行了排氣的成膜室中，例如，對氫原子、水(h2o)等包含氫原子的化合物(更優(yōu)選的是，還包括包含碳原子的化合物)等進行排氣，因此可以降低在該成膜室中形成的氧化物半導(dǎo)體層所包含的雜質(zhì)的濃度。

作為成膜條件的一個例子，可以采用如下條件：襯底與靶材之間的距離為100mm；壓力為0.6pa；直流(dc)電源電流為0.5kw；作為濺射氣體采用氧(氧流量比率為100％)。另外，當使用脈沖直流電源時，可以減少成膜時產(chǎn)生的粉狀物質(zhì)(也稱為微粒、塵屑)，并且厚度分布也變均勻，所以是優(yōu)選的。

接著，進行第一加熱處理。通過進行該第一加熱處理，可以去除氧化物半導(dǎo)體層中的過剩的氫(包含水和羥基)(脫水化或脫氫化)，而可以降低氧化物半導(dǎo)體層中的雜質(zhì)濃度。

在如下條件下進行第一加熱處理：在減壓氣氛下、在氮或稀有氣體等的惰性氣體氣氛下、在氧氣體氣氛下或在超干燥空氣(使用crds(光腔衰蕩光譜法)方式的露點計進行測定時的水分量是20ppm(露點換算為-55℃)以下，優(yōu)選的是1ppm以下，更優(yōu)選的是10ppb以下的空氣)氣氛下；以250℃以上且750℃以下或400℃以上且低于襯底的應(yīng)變點的溫度。

注意，加熱處理裝置不局限于電爐而可以是具備利用來自電阻發(fā)熱體等的發(fā)熱體的熱傳導(dǎo)或熱輻射對被處理物進行加熱的裝置。例如，可以使用grta(gasrapidthermalanneal：氣體快速熱退火)裝置、lrta(lamprapidthermalanneal：燈快速熱退火)裝置等的rta(rapidthermalanneal：快速熱退火)裝置。lrta裝置是利用從燈如鹵素燈、金鹵燈、氙弧燈、碳弧燈、高壓鈉燈或高壓汞燈等發(fā)射的光(電磁波)的輻射加熱被處理物的裝置。grta裝置是使用高溫的氣體進行加熱處理的裝置。作為高溫的氣體，使用如氬等的稀有氣體或如氮那樣的即使進行加熱處理也不與被處理物產(chǎn)生反應(yīng)的惰性氣體。

例如，作為第一加熱處理可以進行g(shù)rta，其中將襯底移動到加熱到高溫的惰性氣體中，進行幾分鐘的加熱，然后將襯底從加熱到高溫的惰性氣體中取出。

當在氮或稀有氣體等的惰性氣體氣氛下、在氧氣氣氛下或在超干燥空氣氣氛下進行加熱處理時，優(yōu)選的是，不使這種氣氛包含水、氫等。另外，優(yōu)選將導(dǎo)入到加熱處理裝置中的氮、氧或稀有氣體的純度設(shè)定為6n(99.9999％)以上，優(yōu)選設(shè)定為7n(99.99999％)以上(即，將雜質(zhì)濃度設(shè)定為1ppm以下，優(yōu)選設(shè)定為0.1ppm以下)。

優(yōu)選的是，在減壓氣氛下或惰性氣氛下進行加熱處理之后，在保持溫度的情況下切換為氧化氣氛，而進一步進行第一加熱處理。這是因為如下緣故：當在減壓氣氛下或惰性氣氛下進行加熱處理時，可以減少氧化物半導(dǎo)體層中的雜質(zhì)濃度，但是同時產(chǎn)生氧缺陷。通過在氧化氣氛下進行加熱處理，可以減少此時產(chǎn)生的氧缺陷。

像這樣，在氫濃度被充分地降低而實現(xiàn)高純度化并通過被供給充分的氧來降低起因于氧缺陷的能隙中的缺陷能級的氧化物半導(dǎo)體中，載流子濃度低于1×10¹²/cm³，優(yōu)選低于1×10¹¹/cm³，更優(yōu)選低于1.45×10¹⁰/cm³。例如，室溫(25℃)下的截止電流(在此，每單位溝道寬度(1μm)的值)為100za(1za(仄普托安培)為1×10^-21a)以下，優(yōu)選為10za以下。在85℃下，截止電流為100za(1×10^-19a)以下，優(yōu)選為10za(1×10^-20a)以下。如此，通過使用i型化(本征化)或?qū)嵸|(zhì)上i型化的氧化物半導(dǎo)體，可以得到截止電流特性極為優(yōu)良的第一晶體管411及第二晶體管412。

此外，具有高純度化的氧化物半導(dǎo)體的晶體管的電特性諸如閾值電壓、導(dǎo)通電流等幾乎不呈現(xiàn)溫度依賴性。此外，由于光劣化引起的晶體管特性的變動也少。

如此，具有高純度化，且通過減少氧缺陷來實現(xiàn)了i型(本征)化的氧化物半導(dǎo)體的晶體管的電特性變動被抑制，所以該晶體管在電性上穩(wěn)定。因此，可以提供具有穩(wěn)定的電特性的使用氧化物半導(dǎo)體的可靠性高的el顯示裝置。

接著，在半導(dǎo)體層505上形成保護層651。作為保護層651，可以使用與柵極絕緣層504同樣的材料及方法而形成。

此外，當使與半導(dǎo)體層505接觸的保護層651處于包含多量氧的狀態(tài)時，可以使保護層651具有向半導(dǎo)體層505供應(yīng)氧的供應(yīng)源的功能。

在本實施方式中，作為保護層651使用200nm厚的氧化硅層。并且，通過第二光刻工序在保護層651上形成抗蝕劑掩模，選擇性地去除半導(dǎo)體層505上的保護層651的一部分來形成開口部601、開口部602、開口部606及開口部607(參照圖21b)。形成開口部601、開口部602、開口部606及開口部607之后殘留的半導(dǎo)體層505上的保護層的截面形狀為梯形或三角形，并且截面形狀的下端部的錐形角θ為60°以下，優(yōu)選為45°以下，更優(yōu)選為30°以下。作為一個例子，在本實施方式中，通過光刻工序在氧化硅層上形成抗蝕劑掩模，選擇性地進行蝕刻來將保護層651的截面形成為梯形形狀，將保護層651的下端部的錐形角θ設(shè)定為30°。此外，雖然未圖示，但是在本蝕刻工序中與開口部601、開口部602、開口部606及開口部607同樣地形成開口部605。

在形成保護層651之后，也可以進行加熱處理。在本實施方式中，在氮氣氣氛下以300℃進行一小時的加熱處理。

此外，作為保護層651也可以使用包含與半導(dǎo)體層505相同種類的成分的絕緣材料。在以不同層的疊層形成保護層651的情況下，只要使用包含與氧化物半導(dǎo)體相同種類的成分的絕緣材料形成與氧化物半導(dǎo)體接觸的層，即可。這是因為：這種材料與氧化物半導(dǎo)體的匹配性好，由此通過將這種材料用于保護層651，可以保持與氧化物半導(dǎo)體之間的界面的良好狀態(tài)。這里，“與氧化物半導(dǎo)體相同種類的成分”是指選自氧化物半導(dǎo)體的構(gòu)成元素中的一種或多種元素。

具體而言，作為可以用于保護層651的包含與氧化物半導(dǎo)體相同種類的成分的絕緣材料，優(yōu)選使用如下材料，即當作為氧化物半導(dǎo)體層使用包含in、ga及zn的氧化物材料時，將氧化物半導(dǎo)體所包含的元素的in、ga及zn中的ga置換為選自成為四價陽離子的至少一種元素的元素的材料。

作為成為四價陽離子的元素的材料的一個例子，可以使用周期表中的第4族元素的ti、zr、hf以及第14族元素的ge。通過將上述周期表的第4族元素或第14族元素置換為igzo中的成為三價陽離子的ga，可以提高與構(gòu)成氧化物半導(dǎo)體的氧的結(jié)合力，而可以獲得比igzo提高絕緣性的保護層651。

此外，作為成為四價陽離子的元素，也可以使用鑭系元素的鈰(ce)，通過將ga置換為ce可以獲得比igzo提高絕緣性的保護層651。

此外，作為可以用于保護層651的包含與氧化物半導(dǎo)體相同種類的成分的絕緣材料，優(yōu)選使用如下材料，即當作為氧化物半導(dǎo)體層使用包含in、ga及zn的氧化物材料時，將氧化物半導(dǎo)體所包含的元素的in、ga及zn中的ga置換為釔(y)的材料。關(guān)于釔，其電負性小于ga，因此可以擴大與氧的電負性的差并增強氧化物半導(dǎo)體中的因與氧的離子結(jié)合而產(chǎn)生的結(jié)合，而可以獲得比igzo提高絕緣性的保護層651。

此外，當保護層651具有疊層結(jié)構(gòu)時，也可以層疊由包含與氧化物半導(dǎo)體相同種類的成分的絕緣材料構(gòu)成的膜與包含與該膜的成分材料不同的材料的膜。

此外，在用來形成開口部601、開口部602、開口部606及開口部607的由于蝕刻被露出的半導(dǎo)體層505的表面上雜質(zhì)容易附著。上述雜質(zhì)包含構(gòu)成用于蝕刻的蝕刻氣體或蝕刻液的元素或者存在于進行蝕刻的處理室內(nèi)的元素等。作為上述雜質(zhì)，具體地說，可以舉出硼、氯、氟、碳、鋁等。

接著，進行半導(dǎo)體層505及保護層651的表面的洗清處理?？梢酝ㄟ^使用tmah溶液等堿性溶液、水或稀氫氟酸等進行洗清處理?；蛘撸梢酝ㄟ^使用氧、一氧化二氮或稀有氣體(典型的是氬)的等離子體處理進行洗清處理。通過洗清處理，可以去除附著在半導(dǎo)體層505及保護層651的表面的上述雜質(zhì)。

此外，作為用于洗清處理的稀氫氟酸，優(yōu)選使用將50wt.％的氫氟酸用水稀釋為100倍至100000倍的稀氫氟酸。當將稀氫氟酸用于洗清處理時，可以與半導(dǎo)體層505的一部分一起去除附著在半導(dǎo)體層505的雜質(zhì)。

接著，在開口部601、開口部602、開口部606及開口部607中的半導(dǎo)體層505上以及在保護層651上形成用作第一電極506a、第二電極506b、第一電極546a、第二電極546b及布線516的導(dǎo)電層?？梢酝ㄟ^與柵電極502相同的材料及方法形成用于第一電極506a、第二電極506b、第一電極546a、第二電極546b及布線516的導(dǎo)電層。此外，也可以使用導(dǎo)電金屬氧化物形成用于第一電極506a、第二電極506b、第一電極546a、第二電極546b及布線516的導(dǎo)電層。作為導(dǎo)電金屬氧化物可以使用氧化銦(in2o3)、氧化錫(sno2)、氧化鋅(zno)、氧化銦氧化錫(in2o3-sno2，簡稱為ito)、氧化銦氧化鋅(in2o3-zno)或使上述金屬氧化物材料包含氧化硅的材料。

在本實施方式中，在開口部601、開口部602、開口部606及開口部607中的半導(dǎo)體層505上以及在保護層651上作為導(dǎo)電層形成5nm厚的ti層，并且在ti層上形成250nm厚的cu層。然后，通過第三光刻工序，形成抗蝕劑掩模，對導(dǎo)電層選擇性地進行蝕刻去除，來形成第一電極506a、第二電極506b、第一電極546a、第二電極546b及布線516(參照圖21c)。

接著，在第一電極506a、第二電極506b、第一電極546a、第二電極546b、保護層651及布線516上形成絕緣層507?？梢允褂门c柵極絕緣層504或基底層501相同的材料及方法形成絕緣層507。另外，從氫、水等不容易混入的角度來看，優(yōu)選通過濺射法形成。當絕緣層507包含氫時有如下憂慮：由于該氫侵入到氧化物半導(dǎo)體層中或該氫從氧化物半導(dǎo)體層中抽出氧，因此導(dǎo)致氧化物半導(dǎo)體層的低電阻化(n型化)。由此，重要的是，使用不使絕緣層507包含氫及含有氫的雜質(zhì)的方法形成絕緣層507。

作為絕緣層507，典型地可以使用氧化硅、氧氮化硅、氧化鉿、氧化鋁、氧化鎵等的無機絕緣材料。因為氧化鎵是不容易帶電的材料，所以可以抑制絕緣層的充電所引起的閾值電壓的變動。另外，當將氧化物半導(dǎo)體用作半導(dǎo)體層505時，作為絕緣層507，也可以形成包含與氧化物半導(dǎo)體相同種類的成分的金屬氧化物層，或者與絕緣層507層疊地形成該金屬氧化物層。

在本實施方式中，作為絕緣層507，通過濺射法形成厚度為200nm的氧化硅層。將成膜時的襯底溫度設(shè)定為室溫以上且300℃以下，即可。在本實施方式中采用100℃。可以在稀有氣體(典型的是氬)氣氛下、氧氣氣氛下或稀有氣體和氧的混合氣氛下，通過濺射法形成氧化硅層。此外，作為靶材可以使用氧化硅或硅。例如，通過在包含氧的氣氛下將硅用作靶材進行濺射，可以形成氧化硅層。

為了去除形成絕緣層507時的成膜室中的殘留水分，優(yōu)選使用吸附型的真空泵(低溫泵等)。當在使用低溫泵排氣的成膜室中形成絕緣層507時，可以降低絕緣層507所包含的雜質(zhì)的濃度。此外，作為用來去除絕緣層507的成膜室中的殘留水分的排氣單元，也可以使用配備有冷阱的渦輪分子泵。

作為當形成絕緣層507時使用的濺射氣體，優(yōu)選使用去除了氫、水、羥基或氫化物等的雜質(zhì)的高純度氣體。

接著，也可以在減壓氣氛下、惰性氣體氣氛下、氧氣體氣氛下或超干燥空氣氣氛下進行第二加熱處理(優(yōu)選為200℃以上且600℃以下，例如250℃以上且550℃以下)。但是，在作為通過第一光刻工序或第三光刻工序形成的布線層使用al的情況下，將加熱處理的溫度設(shè)定為380℃以下，優(yōu)選設(shè)定為350℃以下。此外，在作為上述布線層使用cu的情況下，將加熱處理的溫度設(shè)定為450℃以下。例如，也可以在氮氣氣氛下以450℃進行一小時的第二加熱處理。通過進行第二加熱處理，在氧化物半導(dǎo)體層的一部分(溝道形成區(qū)域)與絕緣層507接觸的狀態(tài)下升溫，可以從包含氧的絕緣層507向半導(dǎo)體層505供給氧。另外，優(yōu)選不在上述氣氛中包含水、氫等。

接著，通過第四光刻工序形成抗蝕劑掩模，并且選擇性地去除第二電極506b上的絕緣層507的一部分來形成開口部603。此外，選擇性地去除第二電極546b上的絕緣層507的一部分，而形成開口部508。此外，選擇性地去除柵電極542上的絕緣層507、保護層651、半導(dǎo)體層505及柵極絕緣層504的一部分來形成604。在截面k1-k2的布線516上的絕緣層507的一部分選擇性地被去除，而形成開口部520。此外，在截面j1-j2的布線512上絕緣層507、保護層651、半導(dǎo)體層505及柵極絕緣層504的一部分選擇性地被去除，而形成開口部519(參照圖22a)。另外，雖然未圖示，但是在本光刻工序中，與開口部519同樣地形成溝槽部分530。因此，在溝槽部分530的側(cè)面，絕緣層507、保護層651、半導(dǎo)體層505及柵極絕緣層504露出。

作為絕緣層507、保護層651、半導(dǎo)體層505及柵極絕緣層504的蝕刻，可以采用干蝕刻和濕蝕刻中的一方或雙方。作為能夠用于干蝕刻的蝕刻氣體，可以使用含有氯的氣體(氯類氣體，例如氯(cl2)、三氯化硼(bcl3)、四氯化硅(sicl4)、四氯化碳(ccl4)等)。

作為干蝕刻，可以使用平行平板型rie法或icp蝕刻法。此外，因為基底層501用來防止來自襯底500的雜質(zhì)元素的擴散，所以在進行上述蝕刻時，優(yōu)選調(diào)節(jié)蝕刻條件以盡量不使基底層501蝕刻。

一般而言，通過不同的光刻工序及蝕刻工序，分別進行半導(dǎo)體層的蝕刻和開口部的形成。但是，根據(jù)本實施方式所示的制造工序，通過一次的光刻工序及蝕刻工序，可以同時進行半導(dǎo)體層的蝕刻和開口部的形成。因此，不僅縮減光掩模，而且可以縮減光刻工序本身，且還可以縮減后面的蝕刻工序。也就是說，通過進行較少的光刻工序，可以以低成本高生產(chǎn)率地制造el顯示裝置。

此外，根據(jù)本實施方式所示的制造工序，不在氧化物半導(dǎo)體層上直接形成光致抗蝕劑。另外，因為被絕緣層507保護氧化物半導(dǎo)體層的溝道形成區(qū)域，所以也在后面的光致抗蝕劑的剝離清洗工序中，水分不會附著到氧化物半導(dǎo)體層的溝道形成區(qū)域。從而，第一晶體管411及第二晶體管412的特性不均勻減少，而可靠性提高。

接著，在開口部603中的第二電極506b上、開口部604中的柵電極542上、開口部508中的第二電極546b上及絕緣層507上形成用作布線513、電極510、電極521及電極522的導(dǎo)電層。通過濺射法、真空蒸鍍法等，作為用作布線513、電極510、電極521及電極522的導(dǎo)電層，以30nm以上且200nm以下，優(yōu)選以50nm以上且100nm以下的厚度形成具有透光性的導(dǎo)電層(也稱為透明導(dǎo)電層)(參照圖22b)。

在本實施方式中，作為具有透光性的導(dǎo)電層形成80nm厚的ito層，通過第五光刻工序形成抗蝕劑掩模，并且對具有透光性的導(dǎo)電層選擇性地進行蝕刻來形成布線513、電極510、電極521及電極522。

布線513通過開口部603連接到第二電極506b，并通過開口部604連接到柵電極542。此外，電極510通過開口部508連接到第二電極546b。此外，電極521通過開口部519連接到布線512。另外，電極522通過開口部520連接到布線516。

另外，重要的是：在形成在端子部403及端子部404的開口部519及開口部520中，不保持使布線512及布線516露出狀態(tài)，而由ito等的氧化物導(dǎo)電材料覆蓋布線512及布線516。因為布線512及布線516是金屬層，所以如果保持使布線512及布線516露出狀態(tài)，則露出表面被氧化，且與fpc等的接觸電阻增大。接觸電阻的增大導(dǎo)致從外部輸入的信號的延遲或波形畸變，并且不能正確地傳達來自外部的信號，因此使半導(dǎo)體裝置的可靠性降低。通過由ito等的氧化物導(dǎo)電材料覆蓋布線512及布線516的露出表面，可以防止接觸電阻的增大，并提高半導(dǎo)體裝置的可靠性。

此外，通過與el層562及電極544的材料一起適當?shù)剡x擇構(gòu)成el元件414的電極510的材料，可以設(shè)定從el元件414取出的光的方向等。在本實施方式的中，說明從襯底500一側(cè)取出光的結(jié)構(gòu)。

作為具有透光性的導(dǎo)電層，可以使用具有透光性的導(dǎo)電材料諸如包含氧化鎢的銦氧化物、包含氧化鎢的銦鋅氧化物、包含氧化鈦的銦氧化物、包含氧化鈦的銦錫氧化物、銦錫氧化物(下面表示為ito)、銦鋅氧化物、添加有氧化硅的銦錫氧化物等。

接著，在相當于像素部的截面的a1-a2中設(shè)置用作隔壁層的材料。使用有機絕緣材料、無機絕緣材料形成用作隔壁層的材料。在隔壁層514中，通過第六光刻工序形成開口部565。開口部565形成在電極510上的用作隔壁層的材料中。此外，通過作為用作隔壁層的材料使用感光性樹脂材料，可以將開口部565的側(cè)壁的截面形狀形成為有連續(xù)曲率的形狀。接著，在開口部565的與電極510接觸的區(qū)域中形成el層562。接著，在el層562上及隔壁層514上形成用作el元件414的另一方電極的電極544(參照圖22c)。

此外，通過層疊空穴注入層、空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層及電子注入層等形成el層562，即可。此外，當將電極510用作陽極而使用功函數(shù)大的材料時，作為el元件414的另一方電極的電極544，使用功函數(shù)小的金屬材料，即可。具體而言，作為電極544，可以使用鋁和鋰的合金。

根據(jù)本實施方式，可以通過比現(xiàn)有的技術(shù)少的光刻工序制造半導(dǎo)體裝置，并且可以降低半導(dǎo)體層的劣化。因此，可以制造成本低、生產(chǎn)率高且可靠性良好的el顯示裝置。

本實施方式可以與其他實施方式自由地組合。

實施方式3

圖11a和圖11b示出使用實施方式1所例示的晶體管的顯示裝置的一個方式。

圖11a是一種面板的平面圖，在該面板中利用密封劑4005將晶體管4010及液晶元件4013密封在第一襯底4001和第二襯底4006之間。圖11b相當于沿著圖11a的m-n的截面圖。此外，在第一襯底4001上設(shè)置有溝槽部分4040。

以圍繞設(shè)置在第一襯底4001上的像素部4002的方式設(shè)置有密封劑4005，并且在像素部4002上設(shè)置有第二襯底4006。因此，像素部4002與液晶層4008一起由第一襯底4001、密封劑4005以及第二襯底4006密封。

此外，第一襯底4001上的由密封劑4005圍繞的區(qū)域的外側(cè)區(qū)域中包括輸入端子4020，并連接有fpc(flexibleprintedcircuit：柔性印刷電路)4018a、fpc4018b。fpc4018a與另外設(shè)置在不同的襯底上的信號線驅(qū)動電路4003電連接，而fpc4018b與另外設(shè)置在不同的襯底上的掃描線驅(qū)動電路4004電連接。提供到像素部4002的各種信號及電位從信號線驅(qū)動電路4003及掃描線驅(qū)動電路4004通過fpc4018a及fpc4018b被供給。

注意，對于另外制造在不同襯底上的驅(qū)動電路的連接方法沒有特別的限制，而可以采用cog(chiponglass：玻璃上芯片)法、引線鍵合法、tcp(tapecarrierpackage：載帶封裝)法或者tab(tapeautomatedbonding：卷帶式自動接合)法等。

此外，雖然未圖示，也可以在襯底4001上使用本說明書所公開的晶體管形成信號線驅(qū)動電路4003或掃描線驅(qū)動電路4004。

作為設(shè)置在顯示裝置中的顯示元件，可以使用液晶元件(也稱為液晶顯示元件)。也可以應(yīng)用電子墨水等的其對比度因電作用而變化的顯示媒體。

圖11a和圖11b所示的顯示裝置包括電極4015及布線4016，并且，電極4015及布線4016通過各向異性導(dǎo)電層4019電連接到fpc4018a所包括的端子。

電極4015由與第一電極4030相同的導(dǎo)電層形成，并且，布線4016由與晶體管4010的用作源極及漏極的電極相同的導(dǎo)電層形成。

在本實施方式中，作為晶體管4010，也可以應(yīng)用實施方式1所示的晶體管。設(shè)置在像素部4002中的晶體管4010電連接到顯示元件來構(gòu)成顯示面板。只要可以進行顯示就對顯示元件沒有特別的限制，而可以使用各種各樣的顯示元件。

圖11a和圖11b示出作為顯示元件使用液晶元件的顯示裝置的例子。在圖11a和圖11b中，作為顯示元件的液晶元件4013包括第一電極4030、第二電極4031以及液晶層4008。注意，以夾持液晶層4008的方式設(shè)置有用作取向膜的絕緣層4032、絕緣層4033。另外，用作取向膜的絕緣層4032還設(shè)置在溝槽部分4040上。第二電極4031設(shè)置在第二襯底4006一側(cè)，并且第一電極4030和第二電極4031在兩者之間夾著液晶層4008而層疊。

此外，間隔物4035是在第二襯底4006上由絕緣層形成的柱狀間隔物，其是為了控制液晶層4008的厚度(單元間隙)而設(shè)置的。另外，還可以使用球狀間隔物。

當作為顯示元件使用液晶元件時，可以使用熱致液晶、低分子液晶、高分子液晶、高分子分散型液晶、鐵電液晶、反鐵電液晶等。這些液晶材料根據(jù)條件呈現(xiàn)出膽甾相、近晶相、立方相、手向列相、各向同性相等。

考慮到配置在像素部中的晶體管的泄漏電流等而以能夠在指定期間中保持電荷的方式設(shè)定設(shè)置在液晶顯示裝置中的存儲電容器的大小。通過將使用高純度化的氧化物半導(dǎo)體的晶體管用于形成溝道區(qū)域的半導(dǎo)體層，設(shè)置具有各像素中的液晶電容的1/3以下，優(yōu)選為1/5以下的電容的大小的存儲電容器，就足夠了。

在本實施方式中使用的使用高純度化的氧化物半導(dǎo)體層的晶體管可以降低截止狀態(tài)下的電流值(截止電流值)。因此，可以延長圖像信號等的電信號的保持時間，并且，還可以延長電源導(dǎo)通狀態(tài)下的寫入間隔。因此，可以降低刷新工作的頻度，所以發(fā)揮抑制耗電量的效果。此外，使用高純度化的氧化物半導(dǎo)體層的晶體管即使不設(shè)置保持電容器，也可以保持施加到液晶元件的電位。

此外，通過將氧化物半導(dǎo)體層用于在本實施方式中使用的晶體管的半導(dǎo)體層，與使用非晶硅的晶體管相比，可以得到較高的場效應(yīng)遷移率，所以可以進行高速驅(qū)動。因此，通過將上述晶體管用于液晶顯示裝置的像素部，可以提供高圖像質(zhì)量的圖像。此外，因為也可以在同一襯底上將上述晶體管分別形成在驅(qū)動電路部及像素部，所以可以削減液晶顯示裝置的零部件數(shù)。

如上所述，通過應(yīng)用實施方式1所例示的晶體管，可以不增加在具有晶體管的顯示裝置的制造工序中使用的光掩模個數(shù)而制造提高晶體管的可靠性的液晶顯示裝置。因此，可以制造成本低、生產(chǎn)率高且可靠性良好的液晶顯示裝置。

本實施方式可以與其他實施方式自由地組合。

實施方式4

圖23a和圖23b示出使用實施方式2所例示的晶體管的顯示裝置的一個方式。

圖23a是一種面板的平面圖，在該面板中利用密封劑5005將晶體管5010及el元件5013密封在第一襯底5001和第二襯底5006之間。圖23b相當于沿著圖23a的m-n的截面圖。此外，在第一襯底5001上設(shè)置有溝槽部分5040。

以圍繞設(shè)置在第一襯底5001上的像素部5002的方式設(shè)置有密封劑5005，并且在像素部5002上設(shè)置有第二襯底5006。因此，像素部5002由第一襯底5001、密封劑5005以及第二襯底5006密封。

此外，第一襯底5001上的由密封劑5005圍繞的區(qū)域的外側(cè)區(qū)域中包括輸入端子5020，并連接有fpc(flexibleprintedcircuit：柔性印刷電路)5018a、fpc5018b。fpc5018a與另外設(shè)置在不同的襯底上的信號線驅(qū)動電路5003電連接，而fpc5018b與另外設(shè)置在不同的襯底上的掃描線驅(qū)動電路5004電連接。提供到像素部5002的各種信號及電位從信號線驅(qū)動電路5003及掃描線驅(qū)動電路5004通過fpc5018a及fpc5018b被供給。

注意，對于另外制造在不同襯底上的驅(qū)動電路的連接方法沒有特別的限制，而可以采用cog(chiponglass：玻璃上芯片)法、引線鍵合法、tcp(tapecarrierpackage：載帶封裝)法或者tab(tapeautomatedbonding：卷帶式自動接合)法等。

此外，雖然未圖示，也可以在襯底5001上使用本說明書所公開的晶體管形成信號線驅(qū)動電路5003或掃描線驅(qū)動電路5004。

圖23a和圖23b所示的顯示裝置包括電極5015及布線5016，并且，電極5015及布線5016通過各向異性導(dǎo)電層5019電連接到fpc5018a所包括的端子。

電極5015由與晶體管5010的第一電極及第二電極相同的導(dǎo)電層形成，并且，布線5016由與用作el元件5013的一方電極的第一電極5030相同的導(dǎo)電層形成。

在本實施方式中，作為晶體管5010，也可以應(yīng)用實施方式2所示的第二晶體管。設(shè)置在像素部5002中的晶體管5010電連接到顯示元件來構(gòu)成顯示面板。

此外，圖23a和圖23b所示的顯示裝置是作為顯示元件使用el元件的例子。在圖23a和圖23b中，el元件5013包括第一電極5030、第二電極5031及el層5008。el元件5013被設(shè)置的隔壁層5009也設(shè)置在溝槽部分5040上。

通過使用隔壁層5009填充溝槽部分5040，可以覆蓋形成溝槽部分5040時被露出的半導(dǎo)體層及絕緣層的端部。通過采用該結(jié)構(gòu)，可以保護所述的被露出的部分，因此可以提高半導(dǎo)體裝置的可靠性。

此外，通過將氧化物半導(dǎo)體層用于在本實施方式中使用的晶體管的半導(dǎo)體層，與使用非晶硅的晶體管相比，可以得到較高的場效應(yīng)遷移率，所以可以進行高速驅(qū)動。因此，通過將上述晶體管用于el顯示裝置的像素部，可以提供高圖像質(zhì)量的圖像。此外，因為也可以在同一襯底上將上述晶體管分別形成在驅(qū)動電路部及像素部，所以可以削減el顯示裝置的零部件數(shù)。

如上所述，通過應(yīng)用實施方式2所示的晶體管，可以不增加在具有晶體管的el顯示裝置的制造工序中使用的光掩模個數(shù)而制造提高晶體管的可靠性的el顯示裝置。因此，可以制造成本低、生產(chǎn)率高且可靠性良好的液晶顯示裝置。

本實施方式可以與其他實施方式自由地組合。

實施方式5

在本實施方式中，說明具備上述實施方式所示的顯示裝置的電子設(shè)備的例子。

圖12a示出筆記本型個人計算機，該筆記本型個人計算機包括主體3001、框體3002、顯示部3003以及鍵盤3004等。通過應(yīng)用上述實施方式所示的液晶顯示裝置或el顯示裝置，可以提供一種成本低、生產(chǎn)率高且可靠性高的筆記本型個人計算機。

圖12b示出便攜式信息終端(pda)，在主體3021中設(shè)置有顯示部3023、外部接口3025以及操作按鈕3024等。另外，作為操作用附屬部件，具備觸屏筆3022。通過應(yīng)用上述實施方式所示的液晶顯示裝置或el顯示裝置，可以提供一種成本低、生產(chǎn)率高且可靠性高的便攜式信息終端(pda)。

圖12c示出電子書閱讀器的一例。例如，電子書閱讀器由兩個框體，即框體2702及框體2704構(gòu)成。框體2702及框體2704由軸部2712形成為一體，且可以以該軸部2712為軸進行開閉工作。通過這種結(jié)構(gòu)，可以進行如紙的書籍那樣的工作。

框體2702組裝有顯示部2705，而框體2704組裝有顯示部2707。顯示部2705及顯示部2707的結(jié)構(gòu)既可以是顯示連續(xù)的畫面的結(jié)構(gòu)，又可以是顯示不同的畫面的結(jié)構(gòu)。通過采用顯示不同的畫面的結(jié)構(gòu)，例如在右邊的顯示部(圖12c中的顯示部2705)中可以顯示文章，而在左邊的顯示部(圖12c中的顯示部2707)中可以顯示圖像。通過應(yīng)用上述實施方式所示的液晶顯示裝置或el顯示裝置，可以提供一種成本低、生產(chǎn)率高且可靠性高的電子書閱讀器。

此外，在圖12c中示出框體2702具備操作部等的例子。例如，在框體2702中，具備電源端子2721、操作鍵2723、揚聲器2725等。利用操作鍵2723可以翻頁。另外，還可以采用在與框體的顯示部同一面上設(shè)置鍵盤、定位裝置等的結(jié)構(gòu)。另外，也可以采用在框體的背面或側(cè)面具備外部連接端子(耳機端子、usb端子等)、記錄媒體插入部等的結(jié)構(gòu)。再者，電子書閱讀器也可以具有電子詞典的功能。

此外，電子書閱讀器也可以采用能夠以無線的方式收發(fā)信息的結(jié)構(gòu)。還可以采用以無線的方式從電子書籍的服務(wù)器購買所希望的書籍數(shù)據(jù)等，然后下載的結(jié)構(gòu)。

圖12d示出移動電話，由框體2800及框體2801的兩個框體構(gòu)成?？蝮w2801具備顯示面板2802、揚聲器2803、麥克風2804、指示裝置2806、拍攝裝置用透鏡2807、外部連接端子2808等。此外，框體2800具備對移動電話進行充電的太陽能電池單元2810、外部儲存槽2811等。另外，在框體2801內(nèi)組裝有天線。

另外，顯示面板2802具備觸摸屏，在圖12d中，使用虛線示出作為圖像而被顯示出來的多個操作鍵2805。另外，還安裝有用來將由太陽能電池單元2810輸出的電壓升壓到各電路所需要的電壓的升壓電路。

顯示面板2802根據(jù)使用方式適當?shù)馗淖冿@示的方向。另外，由于在與顯示面板2802同一面上設(shè)置拍攝裝置用透鏡2807，所以可以實現(xiàn)可視電話。揚聲器2803及麥克風2804不局限于音頻通話，還可以進行可視通話、錄音、播放等。再者，滑動框體2800和框體2801而可以處于如圖12d那樣的展開狀態(tài)和重疊狀態(tài)，所以可以實現(xiàn)適合于攜帶的小型化。

外部連接端子2808可以與ac適配器及各種電纜如usb電纜等連接，并可以進行充電及與個人計算機等的數(shù)據(jù)通信。另外，通過將記錄媒體插入外部儲存槽2811中，可以對應(yīng)于更大量數(shù)據(jù)的保存及移動。

另外，除了上述功能之外，還可以具有紅外線通信功能、電視接收功能等。通過應(yīng)用上述實施方式所示的液晶顯示裝置或el顯示裝置，可以提供一種成本低、生產(chǎn)率高且可靠性高的移動電話。

圖12e示出數(shù)碼攝像機，其由主體3051、顯示部a3057、取景器3053、操作開關(guān)3054、顯示部b3055以及電池3056等構(gòu)成。通過應(yīng)用上述實施方式所示的液晶顯示裝置或el顯示裝置，可以提供一種可靠性高的數(shù)碼攝像機。

圖12f示出電視裝置的一個例子。在電視裝置中，框體9601安裝有顯示部9603。利用顯示部9603可以顯示圖像。此外，在此示出利用支架9605支撐框體9601的結(jié)構(gòu)。通過應(yīng)用上述實施方式所示的液晶顯示裝置或el顯示裝置，可以提供一種可靠性高的電視裝置。

可以通過利用框體9601所具備的操作開關(guān)或另行提供的遙控操作機進行電視裝置的操作。此外，也可以采用在遙控操作機中設(shè)置顯示從該遙控操作機輸出的信息的顯示部的結(jié)構(gòu)。

另外，電視裝置采用具備接收機、調(diào)制解調(diào)器等的結(jié)構(gòu)。可以通過利用接收機接收一般的電視廣播。再者，通過調(diào)制解調(diào)器連接到有線或無線方式的通信網(wǎng)絡(luò)，從而可以進行單向(從發(fā)送者到接收者)或雙向(在發(fā)送者和接收者之間或在接收者之間等)的信息通信。

本實施方式可以與其他實施方式所記載的結(jié)構(gòu)適當?shù)亟M合而實施。