專利名稱：半導(dǎo)體裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體裝置，并且特別地涉及作為ー種邏輯電路的觸發(fā)器。
背景技術(shù)：
近年來，電子電器被要求消耗更低的功率以減少環(huán)境的負(fù)荷。實(shí)現(xiàn)更低的功率消耗的ー種方式是降低安裝于電子電器上的集成電路(例如，LSI裝置大規(guī)模集成裝置)的功率消耗。集成電路包括作為ー種邏輯電路的觸發(fā)器(flip-flop)。觸發(fā)器的實(shí)例不僅包括根據(jù)時(shí)鐘信號(hào)的脈沖來獲得數(shù)據(jù)的簡單的觸發(fā)器，而且包括具有復(fù)位(reset)端子的觸發(fā)器、具有置位(set)端子的觸發(fā)器以及具有復(fù)位端子和置位端子的觸發(fā)器。這些觸發(fā)器每個(gè)都具有擁有保持?jǐn)?shù)據(jù)的功能的鎖存電路(參見例如專利文獻(xiàn)I )。此外，具有復(fù)位端子的觸 發(fā)器、具有置位端子的觸發(fā)器以及具有復(fù)位端子和置位端子的觸發(fā)器每個(gè)都另外具有NAND電路等。[參考][專利文獻(xiàn)I]美國專利No.455446
發(fā)明內(nèi)容
如上所述，觸發(fā)器具有擁有保持?jǐn)?shù)據(jù)的功能的鎖存電路、NAND電路等。大量的晶體管被用來構(gòu)成鎖存電路或NAND電路，這使得難以降低功率消耗。本發(fā)明的一種實(shí)施例是針對(duì)上述問題而給出的，并且其目的之ー是提供具有降低的功率消耗的觸發(fā)器。本發(fā)明的一種實(shí)施例是ー種半導(dǎo)體裝置，包括第一晶體管、第二晶體管、第一反相器電路及第ニ反相器電路。反相時(shí)鐘信號(hào)被輸入第一晶體管的柵極。時(shí)鐘信號(hào)被輸入第二晶體管的柵極。第一晶體管的源極和漏極之一與第一布線電連接。第一晶體管的源極和漏極中的另ー個(gè)與第一反相器電路的輸入電連接。第一反相器電路的輸出與第二晶體管的源極和漏極之ー電連接。第二晶體管的源極和漏極中的另ー個(gè)與第二反相器電路的輸入電連接。第二反相器電路的輸出與第二布線電連接。本發(fā)明的一種實(shí)施例是ー種半導(dǎo)體裝置，包括第一晶體管、第二晶體管、第三晶體管、第四晶體管、第一反相器電路及第ニ反相器電路。反相時(shí)鐘信號(hào)被輸入第一晶體管的柵扱。時(shí)鐘信號(hào)被輸入第二晶體管的柵極。復(fù)位信號(hào)被輸入第三晶體管的柵極和第四晶體管的柵極。第一晶體管的源極和漏極之一與第一布線電連接。第一晶體管的源極和漏極中的另ー個(gè)與第一反相器電路的輸入電連接。第一反相器電路的輸出與第二晶體管的源極和漏極之ー電連接。第二晶體管的源極和漏極中的另ー個(gè)與第二反相器電路的輸入電連接。第ニ反相器電路的輸出與第二布線電連接。第三晶體管的源極和漏極之一與第一反相器電路的輸入電連接。第三晶體管的源極和漏極中的另ー個(gè)與低壓供電線路電連接。第四晶體管的源極和漏極之一與第二反相器電路的輸入電連接。第四晶體管的源極和漏極中的另ー個(gè)與高壓供電線路電連接。本發(fā)明的一種實(shí)施例是一種半導(dǎo)體裝置，包括第一晶體管、第二晶體管、第五晶體管、第六晶體管、第一反相器電路及第二反相器電路。反相時(shí)鐘信號(hào)被輸入第一晶體管的柵極。時(shí)鐘信號(hào)被輸入第二晶體管的柵極。置位信號(hào)被輸入第五晶體管的柵極和第六晶體管的柵極。第一晶體管的源極和漏極之一與第一布線電連接。第一晶體管的源極和漏極中的另一個(gè)與第一反相器電路的輸入電連接。第一反相器電路的輸出與第二晶體管的源極和漏極之一電連接。第二晶體管的源極和漏極中的另一個(gè)與第二反相器電路的輸入電連接。第二反相器電路的輸出與第二布線電連接。第五晶體管的源極和漏極之一與第一反相器電路的輸入電連接。第五晶體管的源極和漏極中的另一個(gè)與高壓供電線路電連接。第六晶體管的源極和漏極之一與第二反相器電路的輸入電連接。第六晶體管的源極和漏極中的另一個(gè)與低壓供電線路電連接。本發(fā)明的一種實(shí)施例是一種半導(dǎo)體裝置，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、第一反相器電路及第二反相器電路。反相時(shí)鐘信 號(hào)被輸入第一晶體管的柵極。時(shí)鐘信號(hào)被輸入第二晶體管的柵極。復(fù)位信號(hào)被輸入第三晶體管的柵極和第四晶體管的柵極。置位信號(hào)被輸入第五晶體管的柵極和第六晶體管的柵極。第一晶體管的源極和漏極之一與第一布線電連接。第一晶體管的源極和漏極中的另一個(gè)與第一反相器電路的輸入電連接。第一反相器電路的輸出與第二晶體管的源極和漏極之一電連接。第二晶體管的源極和漏極中的另一個(gè)與第二反相器電路的輸入電連接。第二反相器電路的輸出與第二布線電連接。第三晶體管的源極和漏極之一與第一反相器電路的輸入電連接。第三晶體管的源極和漏極中的另一個(gè)與低壓供電線路電連接。第四晶體管的源極和漏極之一與第二反相器電路的輸入電連接。第四晶體管的源極和漏極中的另一個(gè)與高壓供電線路電連接。第五晶體管的源極和漏極之一與第一反相器電路的輸入電連接。第五晶體管的源極和漏極中的另一個(gè)與高壓供電線路電連接。第六晶體管的源極和漏極之一與第二反相器電路的輸入電連接。第六晶體管的源極和漏極中的另一個(gè)與低壓供電線路電連接。本發(fā)明的一種實(shí)施例是一種半導(dǎo)體裝置，包括第一晶體管、第二晶體管、第一反相器電路、第二反相器電路、包含一對(duì)電極的第一電容器以及包含一對(duì)電極的第二電容器。反相時(shí)鐘信號(hào)被輸入第一晶體管的柵極。時(shí)鐘信號(hào)被輸入第二晶體管的柵極。第一晶體管的源極和漏極之一與第一布線電連接。第一晶體管的源極和漏極中的另一個(gè)與第一反相器電路的輸入電連接。第一反相器電路的輸出與第二晶體管的源極和漏極之一電連接。第二晶體管的源極和漏極中的另一個(gè)與第二反相器電路的輸入電連接。第二反相器電路的輸出與第二布線電連接。第一電容器的一個(gè)電極與第一反相器電路的輸入電連接。第一電容器的另一個(gè)電極與低壓供電線路電連接。第二電容器的一個(gè)電極與第二反相器電路的輸入電連接。第二電容器的另一個(gè)電極與低壓供電線路電連接。本發(fā)明的一種實(shí)施例的特征在于第三晶體管和第四晶體管各自包括其中載流子濃度小于IXlO1Vcm3的氧化物半導(dǎo)體層。本發(fā)明的一種實(shí)施例的特征在于第五晶體管和第六晶體管各自包括其中載流子濃度小于IXlO1Vcm3的氧化物半導(dǎo)體層。本發(fā)明的一種實(shí)施例的特征在于第一晶體管和第二晶體管各自包括其中載流子濃度小于IX IO1Vcm3的氧化物半導(dǎo)體層。本發(fā)明的一種實(shí)施例的特征在于氧化物半導(dǎo)體層的帶隙為2eV或更大。本發(fā)明的一種實(shí)施例的特征在于第一反相器電路和第二反相器電路各自是CMOS反相器電路。本發(fā)明的一種實(shí)施例的特征在于半導(dǎo)體裝置是觸發(fā)器。該電路可以構(gòu)成，例如，移位寄存器級(jí)，以及可以是用于顯示裝置內(nèi)的驅(qū)動(dòng)電路的一部分。本發(fā)明的一種實(shí)施例是一種包括半導(dǎo)體裝置的電子電器。注意，晶體管的源極和漏極由于晶體管的結(jié)構(gòu)而難以相互區(qū)分。此外，高電位和低 電位可以根據(jù)電路的操作而互換。因此，在本說明書中，源極和漏極沒有被確定并且各自可以稱為第一電極(或第一端子)或者第二電極(或第二端子)。例如，當(dāng)?shù)谝浑姌O為源極時(shí)，第二電極為漏極，然而當(dāng)?shù)谝浑姌O為漏極時(shí)，第二電極為源極。在本說明書中，“A和B彼此連接”的描述意思是A和B彼此電連接(即，A和B可彼此在別的元件或電路布置于其間的情況下連接)，A和B彼此在功能上連接(即，A和B可彼此在別的電路布置于其間的情況下于功能上連接)，A和B彼此直接連接(即，A和B彼此在沒有任何其他元件或電路布置于其間的情況下連接)，例如。注意，A和B各自是對(duì)象(例如，裝置、元件、電路、接線、電極、端子、導(dǎo)電膜或?qū)?。用于本說明書內(nèi)的諸如“第一”、“第二”、“第三”到“第N (N為自然數(shù))”之類的詞僅用于防止構(gòu)件之間的混淆，并且因而沒有限制序號(hào)。例如，在本說明書中，“第一晶體管”的表述能夠被當(dāng)作“第二晶體管”，只要在構(gòu)件之間不存在混淆。本發(fā)明的一種實(shí)施例使觸發(fā)器能夠在不使用鎖存電路的情況下制成，使得觸發(fā)器內(nèi)的晶體管的數(shù)量能夠得以減少。這導(dǎo)致功率消耗降低。此外，晶體管數(shù)量的減少導(dǎo)致集成電路內(nèi)由觸發(fā)器占用的面積減小。另外，在本發(fā)明的一種實(shí)施例中，包含于觸發(fā)器內(nèi)的晶體管是使用其載流子濃度小于IXlO1Vcm3的氧化物半導(dǎo)體的晶體管。因而，通過使用其斷態(tài)電流極低的晶體管，觸發(fā)器能夠在不被提供以鎖存電路的情況下制成。


圖I示出了觸發(fā)器的結(jié)構(gòu)實(shí)例。圖2是圖I的觸發(fā)器的時(shí)序圖。圖3示出了觸發(fā)器的結(jié)構(gòu)實(shí)例。圖4是圖3的觸發(fā)器的時(shí)序圖。圖5示出了觸發(fā)器的結(jié)構(gòu)實(shí)例。圖6是圖5的觸發(fā)器的時(shí)序圖。圖7示出了觸發(fā)器的結(jié)構(gòu)實(shí)例。圖8示出了反相器。圖9A和9B是示出晶體管的實(shí)例的平面圖和截面圖。圖IOA到IOE是示出制作晶體管的方法的實(shí)例的截面圖。圖IlA到IlE是示出制作晶體管的方法的實(shí)例的截面圖。圖12A到12D是示出制作晶體管的方法的實(shí)例的截面圖。
圖13A到13D是示出制作晶體管的方法的實(shí)例的截面圖。圖14A到14C各自示出了電子電器。圖15A到15D各自示出了電子電器。圖16示出了觸發(fā)器的結(jié)構(gòu)實(shí)例。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的實(shí)施例將參照附圖詳細(xì)地描述。注意，本發(fā)明并不限制于下文的描述，相反，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)容易理解，在不脫離本發(fā)明的目的和范圍的情況下能夠以各種方式對(duì)模式和細(xì)節(jié)進(jìn)行修改。因此，本發(fā)明不應(yīng)被理解為僅限于下面關(guān)于實(shí)施例的描述。注意，在下文所描述的本發(fā)明的實(shí)施例中，相同的參考數(shù)字被用來在不同的附圖中指示相同的構(gòu)件。 注意，下文所描述的每種實(shí)施例都能夠通過與本說明書所給出的其他實(shí)施例中的任意實(shí)施例結(jié)合來實(shí)現(xiàn)，除非另有說明。(實(shí)施例I)在本實(shí)施例中，將描述作為本發(fā)明的一種實(shí)施例的觸發(fā)器的配置實(shí)例。根據(jù)本實(shí)施例的觸發(fā)器包括第一晶體管100、第二晶體管101、第一反相器電路102及第二反相器電路103，如圖I所示。第一晶體管100的柵極與用作反相時(shí)鐘信號(hào)線路的接線電連接。因而，反相時(shí)鐘信號(hào)CK_B經(jīng)由該接線輸入第一晶體管100的柵極。第二晶體管101的柵極與用作時(shí)鐘信號(hào)線路的接線電連接。因而，時(shí)鐘信號(hào)CK (也稱為非反相時(shí)鐘信號(hào))經(jīng)由該接線輸入第二晶體管101的柵極。注意，時(shí)鐘信號(hào)CK和反相時(shí)鐘信號(hào)CK_B是彼此同步的。反相時(shí)鐘信號(hào)CK_B是時(shí)鐘信號(hào)CK的反信號(hào)。第一晶體管100的源極和漏極之一經(jīng)由接線與輸入端子21電連接。輸入端子21是觸發(fā)器的輸入，并且數(shù)據(jù)信號(hào)被輸入其中。第一晶體管100的源極和漏極中的另一個(gè)經(jīng)由接線與第一反相器102的輸入電連接。第一反相器電路102的輸出經(jīng)由接線與第二晶體管101的源極和漏極之一電連接。第二晶體管101的源極和漏極中的另一個(gè)經(jīng)由接線與第二反相器電路103的輸入電連接。第二反相器103的輸出經(jīng)由接線與輸出端子22電連接。注意，輸出端子22是觸發(fā)器的輸出。在圖I中，VDD是高壓供電電位，而VSS是低壓供電電位。在本說明書中，“高壓供電電位VDD”是比參考電位高的電位，而“低壓供電電位VSS”是比參考電位低的電位(例如，地電位)。另外，用于給元件(例如，晶體管)供應(yīng)高壓供電電位VDD的接線被稱為高壓供電線路，而用于給元件(例如，晶體管)供應(yīng)低壓供電電位VSS的接線被稱為低壓供電線路。注意，優(yōu)選地，高壓供電電位與低壓供電電位之差是使得觸發(fā)器能夠操作的差值。注意，電壓在許多情況下指的是在預(yù)定電位與參考電位(例如，地電位)之間的電位差。因此，電壓、電位和電位差能夠分別稱為電位、電壓和電壓差。然后，將描述圖I所示的第一晶體管100和第二晶體管101的特性。第一晶體管100和第二晶體管101各自將高純度氧化物半導(dǎo)體用于它們的溝道形成區(qū)。在此，“高純度氧化物半導(dǎo)體”是其內(nèi)氫被盡可能多地減少并且其為本征的或基本上本征的氧化物半導(dǎo)體。高純度氧化物半導(dǎo)體的實(shí)例是其載流子濃度小于I X IO1Vcm3,優(yōu)選地小于IX 1012/cm3，更優(yōu)選地小于IX IO1Vcm3或者小于6. OX IOuVcm3的氧化物半導(dǎo)體。其溝道形成區(qū)使用氧化物半導(dǎo)體來形成的晶體管的特征在于其斷態(tài)電流與其溝道形成區(qū)使用例如硅形成的晶體管的斷態(tài)電流相比是極低的。在下面關(guān)于本實(shí)施例的描述中，使用高純度氧化物半導(dǎo)體的第一晶體管100和第二晶體管101是n溝道晶體管。然后，將描述圖I所示的第一反相器電路102和第二反相器電路103。圖I所示的第一反相器電路102和第二反相器電路103是CMOS反相器。CMOS反相器每個(gè)都包括n溝道晶體管和p溝道晶體管。在每個(gè)反相器電路中，輸入信號(hào)被輸入n溝道晶體管的柵極和P溝道晶體管的柵極。n溝道晶體管的源極和漏極之一與低壓供電線路電連接。P溝道晶體管的源極和漏極之一與高壓供電線路電連接。n溝道晶體管的源極和漏極中的另一個(gè)與P溝道晶體管的源極和漏極中 的另一個(gè)電連接。在n溝道晶體管的源極和漏極中的另一個(gè)與P溝道晶體管的源極和漏極中的另一個(gè)之間的接線的電位為反相器電路的輸出信號(hào)。在每個(gè)CMOS反相器中的p溝道晶體管優(yōu)選為其溝道形成區(qū)使用硅來形成的晶體管。在每個(gè)CMOS反相器中的n溝道晶體管可以是其溝道形成區(qū)使用硅來形成的晶體管或者其溝道形成區(qū)使用高純度氧化物半導(dǎo)體來形成的晶體管。注意，雖然圖I示出了其中第一反相器電路102和第二反相器電路103是CMOS反相器的觸發(fā)器，但是本發(fā)明并不限制于這種配置。特別地，圖I所示的第一反相器電路102和第二反相器電路103各自能夠以由圖8示出的邏輯符號(hào)所代表的反相器120來代替。然后，圖I所示的觸發(fā)器的操作將參照?qǐng)D2來描述。特別地，圖I所示的觸發(fā)器的從輸入數(shù)據(jù)的保持到所保持的數(shù)據(jù)的輸出的操作將使用時(shí)序圖來描述。在圖2中，D是輸入到輸入端子21的數(shù)據(jù)信號(hào)(觸發(fā)器的輸入信號(hào))，Sm是在第一反相器電路102的輸出與第二晶體管101的源極和漏極之一之間的接線的電位(圖I中的點(diǎn)M的電位)，以及Q是輸出到輸出端子22的信號(hào)(第二反相器電路103的輸出信號(hào)或者觸發(fā)器的輸出信號(hào))。在時(shí)刻2000，輸入第一晶體管100的柵極的反相時(shí)鐘信號(hào)CK_B升高，使得在第一晶體管100的源極和漏極之間的導(dǎo)電得以建立。因此，數(shù)據(jù)信號(hào)D被輸入第一反相器電路102。第一反相器電路102將作為數(shù)據(jù)信號(hào)D的反信號(hào)的Sm輸出到點(diǎn)M。在從時(shí)刻2000到時(shí)刻2001的時(shí)段內(nèi)，在第一晶體管100的源極和漏極之間的導(dǎo)電被保持，因?yàn)榉聪鄷r(shí)鐘信號(hào)CK_B為高，使得當(dāng)數(shù)據(jù)信號(hào)D從低到高時(shí)，作為點(diǎn)M的電位的電位Sm從高變?yōu)榈汀Ｔ谠摃r(shí)段內(nèi)，時(shí)鐘信號(hào)CK為低，使得在第二晶體管101的源極和漏極之間沒有導(dǎo)電。結(jié)果，縱使點(diǎn)M的電位變化，第二反相器電路103的輸出信號(hào)，也就是，觸發(fā)器的輸出信號(hào)Q的電位也不改變。在時(shí)刻2001,反相時(shí)鐘信號(hào)CK_B降低,使得在第一晶體管100的源極和漏極之間的導(dǎo)電被中斷。因此，在第一晶體管100的源極和漏極中的另一個(gè)與第一反相器電路102的輸入之間的接線(圖I中的點(diǎn)L)正好在第一晶體管100的源極和漏極之間的導(dǎo)電被中斷之前保持為高電位，并且變?yōu)楦≈玫模簿褪?，不與任何構(gòu)件電接觸。在這種情況下，如上所述，第一晶體管100具有高純度氧化物半導(dǎo)體層，并且從而其特征在于極低的斷態(tài)電流。因此，點(diǎn)L的電位因第一晶體管100所致的變化是極小的。結(jié)果，數(shù)據(jù)信號(hào)D的電位，也就是，輸入觸發(fā)器的數(shù)據(jù)能夠通過使第一晶體管100的源極和漏極中的另一個(gè)與第一反相器電路102的輸入電連接的接線來保持。第一反相器電路102使由該接線保持的高電平信號(hào)反轉(zhuǎn)，并且持續(xù)了輸出為低的電位SM。另外，在時(shí)刻2001，在第二晶體管101的源極和漏極之間的導(dǎo)電被建立，因?yàn)闀r(shí)鐘信號(hào)CK升高,而反相時(shí)鐘信號(hào)CK_B同時(shí)降低,使得作為點(diǎn)M的電位的電位Sm被輸入第二反相器電路103。第二反相器電路103使作為點(diǎn)M的電位的電位Sm反轉(zhuǎn)，并且輸出具有與由使第一晶體管100的源極和漏極中的另一個(gè)與第一反相器電路102的輸入電連接的接線保持的點(diǎn)L相同的電位的高電平信號(hào)。由第二反相器電路103輸出的信號(hào)是觸發(fā)器的輸出信號(hào)Q。然后，在時(shí)刻2002，在第一晶體管100的源極和漏極之間的導(dǎo)電再次被建立，因?yàn)榉聪鄷r(shí)鐘信號(hào)CK_B升高，使得數(shù)據(jù)信號(hào)D被輸入第一反相器電路102。同時(shí)，時(shí)鐘信號(hào)CK降低，并且在第二晶體管101的源極和漏極之間的導(dǎo)電被中斷。因而，在第二晶體管101的源極和漏極中的另一個(gè)與第二反相器電路103的輸入(圖I中的點(diǎn)N)之間的接線剛好在第二晶體管101的源極和漏極之間的導(dǎo)電被中斷之前保持低電位，并且因而變?yōu)楦≈玫模簿褪?，不與任何構(gòu)件電接觸。 與第一晶體管100—樣，第二晶體管101具有高純度氧化物半導(dǎo)體層，并且因而其特征在于極低的斷態(tài)電流。因此，點(diǎn)N的電位因第二晶體管101所致的變化是極小的。結(jié)果，從時(shí)刻2001到時(shí)刻2002所保持的輸入數(shù)據(jù)能夠通過使第二晶體管101的源極和漏極中的另一個(gè)與第二反相器電路103的輸入電連接的接線進(jìn)一步地從時(shí)刻2002保持到時(shí)刻2003。因此，即使在數(shù)據(jù)信號(hào)D的電位變化并且從而點(diǎn)M的電位變化時(shí)，觸發(fā)器的輸出信號(hào)Q的電位也不變化。如上所述，在時(shí)鐘信號(hào)CK為高并且反相時(shí)鐘信號(hào)CK_B為低的時(shí)段內(nèi)，輸入根據(jù)本實(shí)施例的觸發(fā)器的數(shù)據(jù)通過使第一晶體管100的源極和漏極中的另一個(gè)與第一反相器電路102的輸入電連接的接線來保持，并且由觸發(fā)器輸出。在時(shí)鐘信號(hào)CK為低并且反相時(shí)鐘信號(hào)CK_B為高的時(shí)段內(nèi)，輸入根據(jù)本實(shí)施例的觸發(fā)器的數(shù)據(jù)通過使第二晶體管101的源極和漏極中的另一個(gè)與第二反相器電路103的輸入電連接的接線來保持，并且由觸發(fā)器輸出。根據(jù)本實(shí)施例的觸發(fā)器能夠?qū)⑤斎肫渲械臄?shù)據(jù)保持達(dá)時(shí)鐘信號(hào)的一個(gè)周期并且輸出它。在本實(shí)施例中，使用了具有用于提供極低的斷態(tài)電流的高純度氧化物半導(dǎo)體層的晶體管。因而，觸發(fā)器能夠在不使用鎖存電路的情況下制成，使得在觸發(fā)器內(nèi)的晶體管數(shù)量能夠顯著地減少。這導(dǎo)致觸發(fā)器的功率消耗降低以及集成電路內(nèi)由觸發(fā)器占用的面積減小。(實(shí)施例2)在本實(shí)施例中，將描述與實(shí)施例I內(nèi)的觸發(fā)器不同的觸發(fā)器的配置實(shí)例。根據(jù)本實(shí)施例的觸發(fā)器包括第一晶體管100、第一反相器電路102、第二晶體管
101、第二反相器電路103、第三晶體管104及第四晶體管105，如圖3所示。注意，在本實(shí)施例中的觸發(fā)器在具有第三晶體管104和第四晶體管105方面與實(shí)施例I中的觸發(fā)器不同，但是在其他方面與實(shí)施例I的觸發(fā)器相同。這些觸發(fā)器所共有的特征能夠參見實(shí)施例1，從而在本實(shí)施例中省略關(guān)于這些特征的描述。第三晶體管104的柵極和第四晶體管105的柵極各自經(jīng)由用作復(fù)位信號(hào)線路的接線與復(fù)位端子23電連接。因此，復(fù)位信號(hào)經(jīng)由接線輸入第三晶體管104的柵極和第四晶體管105的柵極。第三晶體管104的源極和漏極之一經(jīng)由接線與第一反相器102的輸入電連接。因此，第三晶體管104的源極和漏極之一的電位與點(diǎn)L的電位相同。第三晶體管104的源極和漏極中的另一個(gè)與低壓供電線路電連接。第四晶體管105的源極和漏極之一經(jīng)由接線與第二反相器103的輸入電連接。因此，第四晶體管105的源極和漏極之一的電位與點(diǎn)N的電位相同。第四晶體管104的源極和漏極中的另一個(gè)與高壓供電線路電連接。注意，雖然圖3示出了其中第一反相器電路102和第二反相器電路103是CMOS反相器的觸發(fā)器，但是本發(fā)明并不限制于這種配置。特別地，圖3所示的第一反相器電路102和第二反相器電路103每個(gè)都能夠以由圖8示出的邏輯符號(hào)所代表的反相器120來代替。然后，將描述圖3所示的第三晶體管104和第四晶體管105的特性。第三晶體管104和第四晶體管105每個(gè)都將高純度氧化物半導(dǎo)體用于它們的溝道形成區(qū)。因此，在本實(shí)施例中，第一到第四晶體管100、101、104及105每個(gè)都具有使用高純度氧化物半導(dǎo)體形成的溝道形成區(qū)。如上所述，其溝道形成區(qū)使用氧化物半導(dǎo)體來形成的晶體管的特征在于其斷態(tài)電流與其溝道形成區(qū)使用例如硅來形成的晶體管的斷態(tài)電流相比是極低的。在下面關(guān)于本實(shí)施例的描述中，使用高純度氧化物半導(dǎo)體的第一到第四晶體管100、101、104及105是n溝道晶體管。然后，圖3所示的觸發(fā)器的操作將參照?qǐng)D4來描述。特別地，圖3所示的觸發(fā)器的從在觸發(fā)器被所輸入的復(fù)位信號(hào)置入復(fù)位狀態(tài)之后執(zhí)行的輸入數(shù)據(jù)的保持到所保持的數(shù)據(jù)的輸出的操作將使用時(shí)序圖來描述。注意，在圖4中，R是被輸入復(fù)位端子23的復(fù)位信號(hào)。在時(shí)刻1998之后，復(fù)位信號(hào)R升高，這意味著復(fù)位信號(hào)變?yōu)橛行У模沟迷诘谌w管104的源極和漏極之間的導(dǎo)電得以建立。因此，低電平信號(hào)被輸入第一反相器電路102。第一反相器電路102使低電平信號(hào)反轉(zhuǎn)，并且將高電平信號(hào)輸出到點(diǎn)M。直到時(shí)刻1999，作為點(diǎn)M的電位的信號(hào)Sm保持為高，與取決于反相時(shí)鐘信號(hào)CK_B的電壓電平的第一晶體管100的通/斷狀態(tài)無關(guān)。此外，在第四晶體管105的源極和漏極之間的導(dǎo)電被建立，并且從而高電平信號(hào)被輸入第二反相器電路103。第二反相器電路103使高電平信號(hào)反轉(zhuǎn)，并且輸出作為觸發(fā)器的輸出信號(hào)Q的低電平信號(hào)。如上所述，從時(shí)刻1998到時(shí)刻1999，復(fù)位信號(hào)R為高，這意味著復(fù)位信號(hào)是有效的，使得觸發(fā)器的輸出信號(hào)Q保持為低，與取決于時(shí)鐘信號(hào)CK的電壓電平的第二晶體管101的通/斷無關(guān)。觸發(fā)器從而處于復(fù)位狀態(tài)。從在時(shí)刻1998之后時(shí)間足夠長的時(shí)刻1999起，復(fù)位信號(hào)R降低，這意味著復(fù)位信號(hào)變?yōu)闊o效的，使得在第三晶體管104的源極和漏極之間的以及在第四晶體管105的源極和漏極之間的導(dǎo)電被中斷。如上所述，第三晶體管104和第四晶體管105每個(gè)都具有高純度 氧化物半導(dǎo)體層，并且因而其特征在于極低的斷態(tài)電流。這使因第三晶體管104所致的點(diǎn)L的電位的變化以及因第四晶體管105所致的點(diǎn)N的電位的變化兩者減小至極小的變化。因而，觸發(fā)器在觸發(fā)器不被復(fù)位的時(shí)段內(nèi)正常操作。從時(shí)刻2000起，在第三晶體管104及第四晶體管105的源極和漏極之間沒有導(dǎo)電。因此，對(duì)于從時(shí)刻2000起執(zhí)行的操作，能夠參考關(guān)于實(shí)施例I的觸發(fā)器的描述。如上所述，根據(jù)本實(shí)施例的觸發(fā)器包括其柵極受復(fù)位信號(hào)R控制的第三晶體管104和第四晶體管105。這允許觸發(fā)器被復(fù)位。
在本實(shí)施例中，使用了具有用于提供極低的斷態(tài)電流的高純度氧化物半導(dǎo)體層的晶體管。因而，在包含復(fù)位端子的觸發(fā)器中的晶體管數(shù)量能夠顯著地減少。這導(dǎo)致包含復(fù)位端子的觸發(fā)器的功率消耗降低以及集成電路內(nèi)由包含復(fù)位端子的觸發(fā)器占用的面積減小。(實(shí)施例3)在本實(shí)施例中，將描述與實(shí)施例I內(nèi)的觸發(fā)器不同的觸發(fā)器的配置實(shí)例。根據(jù)本實(shí)施例的觸發(fā)器包括第一晶體管100、第一反相器電路102、第二晶體管
101、第二反相器電路103、第五晶體管106及第六晶體管107，如圖5所示。注意，在本實(shí)施例中的觸發(fā)器在具有第五晶體管106和第六晶體管107方面與實(shí)施例I中的觸發(fā)器不同，但是在其他方面與實(shí)施例I的觸發(fā)器相同。這些觸發(fā)器所共有的特征能夠參見實(shí)施例1，從 而在本實(shí)施例中省略關(guān)于這些特征的描述。第五晶體管106的柵極和第六晶體管107的柵極各自經(jīng)由用作置位信號(hào)線路的接線與置位端子24電連接。因此，置位信號(hào)經(jīng)由該接線輸入第五晶體管106的柵極和第六晶體管107的柵極。第五晶體管106的源極和漏極之一經(jīng)由接線與第一反相器102的輸入電連接。因此，第五晶體管106的源極和漏極之一的電位與點(diǎn)L的電位是相同的。第五晶體管106的源極和漏極中的另一個(gè)與高壓供電線路電連接。第六晶體管107的源極和漏極之一經(jīng)由接線與第二反相器103的輸入電連接。因此，第六晶體管107的源極和漏極之一的電位與點(diǎn)N的電位是相同的。第六晶體管107的源極和漏極中的另一個(gè)與低壓供電線路電連接。注意，雖然圖5示出了其中第一反相器電路102和第二反相器電路103為CMOS反相器的觸發(fā)器，但是本發(fā)明并不限制于這種配置。特別地，圖5所示的第一反相器電路102和第二反相器電路103每個(gè)都能夠以由圖8示出的邏輯符號(hào)所代表的反相器120來代替。然后，將描述圖5所示的第五晶體管106和第六晶體管107的特性。第五晶體管106和第六晶體管107每個(gè)都將高純度氧化物半導(dǎo)體用于它們的溝道形成區(qū)。因此，在本實(shí)施例中，第一晶體管100、第二晶體管101、第五晶體管106及第六晶體管107每個(gè)都具有使用高純度氧化物半導(dǎo)體形成的溝道形成區(qū)。如上所述，其溝道形成區(qū)使用氧化物半導(dǎo)體來形成的晶體管的特征在于其斷態(tài)電流與其溝道形成區(qū)使用例如硅來形成的晶體管的斷態(tài)電流相比是極低的。在下面關(guān)于本實(shí)施例的描述中，使用高純度氧化物半導(dǎo)體的第一晶體管100、第二晶體管101、第五晶體管106及第六晶體管107是n溝道晶體管。然后，圖5所示的觸發(fā)器的操作將參照?qǐng)D6來描述。特別地，圖5所示的觸發(fā)器的從在觸發(fā)器被所輸入的置位信號(hào)置入復(fù)位狀態(tài)之后執(zhí)行的輸入數(shù)據(jù)保持到所保持?jǐn)?shù)據(jù)的輸出的操作將使用時(shí)序圖來描述。注意，在圖6中，S是被輸入置位端子24的置位信號(hào)。在時(shí)刻1998之后，置位信號(hào)S升高，這意味著置位信號(hào)變?yōu)橛行У模沟迷诘谖寰w管106的源極和漏極之間的導(dǎo)電得以建立。因而，高電平信號(hào)被輸入第一反相器電路
102。第一反相器電路102使高電平信號(hào)反轉(zhuǎn)，并且將低電平信號(hào)輸出到點(diǎn)M。直到時(shí)刻1999，作為點(diǎn)M的電位的信號(hào)Sm保持為低，與取決于反相時(shí)鐘信號(hào)CK_B的電壓電平的第一晶體管100的通/斷無關(guān)。此外，在第六晶體管107的源極和漏極之間的導(dǎo)電被建立，并且從而低電平信號(hào)被輸入第二反相器電路103。第二反相器電路103使低電平信號(hào)反轉(zhuǎn)，并且輸出作為觸發(fā)器的輸出信號(hào)Q的高電平信號(hào)。如上所述，從時(shí)刻1998到時(shí)刻1999，置位信號(hào)S為高，這意味著置位信號(hào)是有效的，使得觸發(fā)器的輸出信號(hào)Q保持為高，與取決于時(shí)鐘信號(hào)CK的電壓電平的第二晶體管101的通/斷無關(guān)。觸發(fā)器從而處于置位狀態(tài)。從在時(shí)刻1998之后時(shí)間足夠長的時(shí)刻1999起，置位信號(hào)S降低，這意味著置位信號(hào)變?yōu)闊o效的，使得在第五晶體管106的源極和漏極之間的以及在第六晶體管107的源極和漏極之間的導(dǎo)電被中斷。如上所述，第五晶體管106和第六晶體管107每個(gè)都具有高純度氧化物半導(dǎo)體層，并且因而其特征在于極低的斷態(tài)電流。這使因第五晶體管106所致的點(diǎn)L的電位的變化以及因第六晶體管107所致的點(diǎn)N的電位的變化兩者減小到極小。因而，觸發(fā)器在觸發(fā)器不處于置位狀態(tài)的時(shí)段內(nèi)正常操作。從時(shí)刻2000起,在第五晶體管106及第六晶體管107的源極和漏極之間沒有導(dǎo)電。因此，對(duì)于從時(shí)刻2000起執(zhí)行的操作，能夠參考關(guān)于實(shí)施例I的觸發(fā)器的操作的描述。如上所述，根據(jù)本實(shí)施例的觸發(fā)器包括其柵極受置位信號(hào)S控制的第五晶體管106和第六晶體管107。這允許觸發(fā)器被置位。在本實(shí)施例中，使用了具有用于提供極低的斷態(tài)電流的高純度氧化物半導(dǎo)體層的晶體管。因而，在包含置位端子的觸發(fā)器中的晶體管數(shù)量能夠顯著地減少。這導(dǎo)致包含置位端子的觸發(fā)器的功率消耗降低以及集成電路內(nèi)由各自包含置位端子的觸發(fā)器占用的面積減小。(實(shí)施例4)在本實(shí)施例中，將描述與實(shí)施例I內(nèi)的觸發(fā)器不同的觸發(fā)器的配置實(shí)例。根據(jù)本實(shí)施例的觸發(fā)器包括第一晶體管100、第一反相器電路102、第二晶體管101、第二反相器電路103、第三晶體管104、第四晶體管105、第五晶體管106及第六晶體管107，如圖5所示。注意，在本實(shí)施例中的觸發(fā)器在具有第三晶體管104、第四晶體管105、第五晶體管106及第六晶體管107方面與實(shí)施例I中的觸發(fā)器不同，但是在其他方面與實(shí)施例I的觸發(fā)器相同。這些觸發(fā)器所共有的特征能夠參見實(shí)施例1，從而在本實(shí)施例中省略關(guān)于這些特征的描述。另外，第三晶體管104和第四晶體管105的配置、連接及操作已經(jīng)在實(shí)施例2中進(jìn)行了描述，從而再次省略關(guān)于它們的描述。此外，第五晶體管106和第六晶體管107的配置、連接及操作已經(jīng)在實(shí)施例2中進(jìn)行了描述，從而再次省略關(guān)于它們的描述。在本實(shí)施例中，使用了具有用于提供極低的斷態(tài)電流的高純度氧化物半導(dǎo)體層的晶體管。因而，在包含置位端子和復(fù)位端子的觸發(fā)器中的晶體管數(shù)量能夠顯著地減少。這導(dǎo)致包含置位端子和復(fù)位端子的觸發(fā)器的功率消耗降低，以及集成電路內(nèi)由包含置位端子和復(fù)位端子的觸發(fā)器占用的面積減小。(實(shí)施例5)在本實(shí)施例中，將描述與實(shí)施例I內(nèi)的觸發(fā)器不同的觸發(fā)器的配置實(shí)例。根據(jù)本實(shí)施例的觸發(fā)器包括第一晶體管100、第一反相器電路102、第二晶體管101、第二反相器電路103、第一電容器111及第二電容器112,如圖16所不。注意,在本實(shí)施 例中的觸發(fā)器在具有第一電容器111和第二電容器112方面與實(shí)施例I中的觸發(fā)器不同，但是在其他方面與實(shí)施例I的觸發(fā)器相同。這些觸發(fā)器所共有的特征能夠參見實(shí)施例1，從而在本實(shí)施例中省略關(guān)于這些特征的描述。第一電容器111和第二電容器112各自具有一對(duì)電極。第一電容器111的一個(gè)電極與第一反相器電路102的輸入電連接，以及第一電容器111的另一個(gè)電極與低壓供電線路電連接。第二電容器112的一個(gè)電極與第二反相器電路103的輸入電連接，并且第二電容器112的另一個(gè)電極與低壓供電線路電連接。本實(shí)施例的觸發(fā)器包括以上所述的第一電容器111和第二電容器112，并且因而能夠容易地保持觸發(fā)器的輸入數(shù)據(jù)?？梢越邮艿氖牵嗤碾娢?例如，地電位)被施加于與第一電容器111的另一個(gè)電極電連接的低壓供電線路以及與第二電容器112的另一個(gè)電極電連接的低壓供電線路，如圖16所示。但是，本發(fā)明并不限制于這種配置；同樣可以接受的是，將不同的電位施加于這些低壓供電線路。另外，圖16示出了以下配置施加于與第一電容器111的另一個(gè)電極電連接的低壓供電線路以及與第二電容器112的另一個(gè)電極電連接的低壓供電線路的電位與施加于與第一反相器電路102內(nèi)的n溝道晶體管的源極和漏極之一電連接的低壓供電線路以及與第二反相器電路103內(nèi)的n溝道晶體管的源極和漏極之一電連接的低壓供電線路的電位相同。但是，本發(fā)明并不限制于這種配置；同樣可以接受的是，這些電位是不同的。本實(shí)施例的配置是另外包括第一電容器111和第二電容器112的圖I所示的實(shí)施例I的配置，但是本發(fā)明并不限制于這種配置。換言之，本實(shí)施例的配置可以是圖3所示的 實(shí)施例2的配置、圖5所示的實(shí)施例3的配置或者圖7所示的實(shí)施例4的配置,這些配置每個(gè)都另外包括第一電容器111和第二電容器112。(實(shí)施例6)在本實(shí)施例中，將詳細(xì)地描述實(shí)施例I到5的晶體管(即，具有高純度氧化物半導(dǎo)體層的晶體管)的特性。在高純度氧化物半導(dǎo)體層內(nèi)，不利地影響使用氧化物半導(dǎo)體的晶體管的電特性的雜質(zhì)的數(shù)量被降低至極低的水平。不利地影響電特性的雜質(zhì)的典型實(shí)例是氫。氫原子可以起著用于在氧化物半導(dǎo)體中提供載流子的施主的作用。當(dāng)含有大量的氫時(shí)，氧化物半導(dǎo)體是n型的。因而，使用含有大量的氫的氧化物半導(dǎo)體的晶體管是常通的。此外，晶體管的通/斷比無法是足夠高的。因此，在本說明書中，“高純度氧化物半導(dǎo)體”指的是其內(nèi)氫的數(shù)量被盡可能多地減少并且其為本征的或基本上本征的氧化物半導(dǎo)體。高純度氧化物半導(dǎo)體的實(shí)例是其載流子濃度小于I X IO1Vcm3的，優(yōu)選地小于I X IO1Vcm3的，更優(yōu)選地小于I X IO11/cm3或小于6. OX IOicVcm3的氧化物半導(dǎo)體。當(dāng)形成晶體管的溝道形成區(qū)的氧化物半導(dǎo)體在其氫含量方面已經(jīng)經(jīng)過了大幅度的降低時(shí)，晶體管的特征在于與其溝道形成區(qū)使用例如硅來形成的晶體管的斷態(tài)電流相比極低的斷態(tài)電流。在本實(shí)施例中，使用高純度氧化物半導(dǎo)體的晶體管是n溝道晶體管。注意，在本說明書中，在其閾值電壓Vth具有正值的n溝道晶體管的情況下，斷態(tài)電流(也稱為泄漏電流)被定義為當(dāng)-20 -5V的預(yù)定電壓被施加于晶體管的柵極時(shí)在室溫下于晶體管的源極和漏極之間流過的電流。注意，室溫在15° C和25° C之間。在室溫下，由根據(jù)本發(fā)明的使用氧化物半導(dǎo)體的晶體管提供的每微米溝道寬度(w)的電流值為IOOzA/ u m或更小，以及優(yōu)選為IOzA/ u m或更小。注意，當(dāng)斷態(tài)電流和柵極電壓為已知時(shí)，處于斷態(tài)的晶體管的電阻(斷態(tài)電阻R)能夠由歐姆定律來確定；并且當(dāng)溝道形成區(qū)的截面面積A和溝道長度L為已知時(shí)，斷態(tài)電阻率P能夠由表達(dá)式P=RA/L (R是斷態(tài)電阻)來確定。斷態(tài)電阻率優(yōu)選為IXlO9Q m或更高(或I X 101° Q *m)0在這種情況下，截面面積A能夠由表達(dá)式A=dW來確定，其中d是溝道形成區(qū)的厚度并且W是溝道寬度。
此外，優(yōu)選的是氧化物半導(dǎo)體層的能隙為2eV或更大，優(yōu)選為2. 5eV或更大，以及更優(yōu)選地為3eV或更大。使用高純度氧化物半導(dǎo)體的晶體管的溫度特性是優(yōu)良的。特別地，根據(jù)在_25 150° C的溫度下的晶體管的電流-電壓特性，幾乎沒有檢測(cè)到通態(tài)電流、斷態(tài)電流、場(chǎng)效應(yīng)遷移率、S值及閾值電壓的變化。這意味著電流-電壓特性幾乎沒有因溫度而惡化。然后，將描述使用氧化物半導(dǎo)體的晶體管的熱載流子退化。
熱載流子退化對(duì)應(yīng)于其中在溝道內(nèi)和在漏極的附近，高加速電子被注入柵極絕緣膜之內(nèi)并且然后變成固定電荷的現(xiàn)象；或者對(duì)應(yīng)于其中高加速電子在氧化物半導(dǎo)體膜與柵極絕緣膜之間的界面形成陷阱能級(jí)的現(xiàn)象，該現(xiàn)象涉及晶體管特性的劣化，例如，閾值電壓或柵極漏電的變化。熱載流子退化由例如溝道熱電子注入(CHE注入)或漏極雪崩熱載流子注入(DAHC注入)所引起。硅的帶隙窄至I. 12eV。因此，電子的雪崩狀產(chǎn)生(稱為，雪崩擊穿)容易發(fā)生，并且這樣高度加速使得它們能夠突破勢(shì)壘達(dá)到柵極絕緣膜的電子的數(shù)量增大。另一方面，在本實(shí)施例中的氧化物半導(dǎo)體具有寬帶隙。結(jié)果，雪崩擊穿不太可能會(huì)發(fā)生，并且對(duì)熱載流子退化的阻力比硅的高。注意，作為具有高耐受電壓的材料之一的碳化硅的帶隙基本上等于氧化物半導(dǎo)體的帶隙，但是電子在氧化物半導(dǎo)體內(nèi)很可能不被加速，因?yàn)樵谘趸锇雽?dǎo)體內(nèi)的電子的遷移率近似為碳化硅內(nèi)的電子遷移率的1%。此外，在氧化物半導(dǎo)體與作為柵極絕緣膜的氧化物膜之間的勢(shì)壘大于在碳化硅、氮化鎵及硅中的任一種與氧化物膜之間的勢(shì)壘；因此，在氧化物半導(dǎo)體的情形中，注入氧化物膜的電子數(shù)量是極小的，與碳化硅、氮化鎵或硅的情形相t匕，很可能不會(huì)引起熱載流子退化，并且可以說，漏極耐受電壓是高的。因此，有可能避免在用作溝道的氧化物半導(dǎo)體與源電極之間以及在氧化物半導(dǎo)體與漏電極之間特意設(shè)置低濃度雜質(zhì)區(qū)的必要性，這使晶體管結(jié)構(gòu)變得極為簡單，并且減少了制造步驟數(shù)。根據(jù)上文，可以說，使用氧化物半導(dǎo)體的晶體管具有高的漏極耐受電壓，特別地，為100V或更大，以及優(yōu)選為500V或更大，以及更優(yōu)選地為IkV或更大的漏極耐受電壓。(實(shí)施例7)在本實(shí)施例中，描述了根據(jù)實(shí)施例I到5的晶體管(第一到第六晶體管100、101、104、105、106和107)中的每個(gè)晶體管的結(jié)構(gòu)及制造方法的實(shí)例。換言之，描述了使用高純度氧化物半導(dǎo)體的晶體管的結(jié)構(gòu)及制造方法的實(shí)例。首先，圖9A和9B示出了晶體管的平面結(jié)構(gòu)和截面結(jié)構(gòu)的實(shí)例。圖9A是具有頂柵結(jié)構(gòu)的晶體管410的平面圖，以及圖9B是示出圖9A內(nèi)的截面C1-C2的截面圖。晶體管410包括在基板400之上的絕緣層407、氧化物半導(dǎo)體層412、第一電極(源電極和漏電極之一)415a、第二電極(源電極和漏電極中的另一個(gè))415b、柵極絕緣層402和柵電極411。第一布線414a和第二布線414b被設(shè)置以便分別與第一電極415a和第二電極415b接觸并電連接。注意，雖然在圖9A中的晶體管410是單柵極晶體管，但是本發(fā)明并不限制于這種配置。該晶體管可以是包括多個(gè)柵電極和多個(gè)溝道形成區(qū)的多柵極晶體管。然后，晶體管410的制作過程將參照?qǐng)DIOA到IOE來描述。首先，在基板400之上形成用作基膜的絕緣層407。
雖然對(duì)能夠用作基板400的基板沒有特別的限制，基板需要具有高到足以經(jīng)受住至少在后面執(zhí)行的熱處理的耐熱性。在后面執(zhí)行的熱處理的溫度為高的情況下，具有730° C或更高的應(yīng)變點(diǎn)的基板被優(yōu)選使用?；?00的具體實(shí)例包括玻璃基板、晶質(zhì)玻璃基板、陶瓷基板、石英基板、藍(lán)寶石基板及塑料基板。此外，用于玻璃基板的材料的具體實(shí)例包括鋁硅酸鹽玻璃、鋁硼硅酸鹽玻璃及鋇硼硅酸鹽玻璃。
絕緣層407優(yōu)選為氧化物絕緣層，例如，氧化硅層、氧氮化硅層、氧化鋁層或氧氮化鋁層。絕緣層407能夠通過等離子體CVD、濺射等來形成。為了防止絕緣層407含有大量的氫，絕緣層407優(yōu)選地通過濺射來形成。在本實(shí)施例中，氧化硅層通過濺射形成為絕緣層407。特別地，基板400被轉(zhuǎn)移至處理室，并且引入含有高純度氧氣并且已經(jīng)從中去除了氫和濕氣的濺射氣體，并且使用硅或氧化硅的靶子，從而在基板400之上形成作為絕緣層407的氧化硅層。注意，基板400能夠保持于室溫下或者能夠在沉積期間加熱。用于沉積氧化硅層的沉積條件的具體實(shí)例如下使用石英(優(yōu)選為人造石英)作為靶子；基板溫度為108° C;在靶子與基板400之間的距離(T-S距離)為60mm;壓力為0. 4Pa ;高頻功率為I. 5kW ;氣氛為氧氣和氬氣(氧氣對(duì)氬氣的流量比為25SCCm:25SCCm=l:l);以及使用RF濺射法。膜的厚度為lOOnm。注意，硅靶能夠作為代替石英(優(yōu)選為人造石英)靶子的靶子來使用。此外，氧氣能夠代替氧氣和氬氣的混合氣體用作濺射氣體。在此，用于形成絕緣層407的濺射氣體是其中雜質(zhì)(例如，氫、水、羥基或氫化物)的濃度被降低至為百萬分之幾，以及優(yōu)選為十億分之幾的程度的高純度氣體。此外，優(yōu)選的是，絕緣層407在保留于處理室內(nèi)的濕氣被去除時(shí)形成，從而可以防止絕緣層407含有氫、水、羥基、氫化物等。為了去除保留于處理室內(nèi)的濕氣，吸附真空泵被使用。低溫泵、離子泵或鈦升華泵能夠被使用。此外，作為抽空設(shè)備，渦輪泵優(yōu)選與冷阱結(jié)合來使用。以低溫泵抽空的沉積室是優(yōu)選的，因?yàn)闅湓印⒑袣湓拥幕衔?例如，水(H2O))等被從沉積室內(nèi)排出，并且因而在沉積室中所沉積的絕緣層407內(nèi)幾乎不含有氫原子。濺射工藝的實(shí)例包括其中將高頻功率源用于濺射電源的RF濺射、DC濺射以及其中以脈沖方式來施加偏壓的脈沖直流濺射。RF濺射主要使用于沉積絕緣膜的情形中，并且DC濺射主要使用于沉積金屬膜的情形中。另外，還能夠使用其內(nèi)能夠設(shè)置多個(gè)不同材料的靶子的多源濺射設(shè)備。以多源濺射設(shè)備，不同材料的膜能夠沉積于同一腔室內(nèi)以便被疊置，或者膜能夠通過多種材料的放電在同一腔室內(nèi)同時(shí)形成。此外，還能夠使用在腔室內(nèi)設(shè)置有磁體系統(tǒng)并且用于磁控濺射的濺射設(shè)備，或者用于其中在不使用輝光放電的情況下使用利用微波生成的等離子體的ECR濺射的濺射設(shè)備。此外，使用濺射的沉積方法的實(shí)例包括其中靶物質(zhì)和濺射氣體成分在沉積期間彼此間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)以形成它們的化合物薄膜的反應(yīng)濺射，以及其中在沉積期間也對(duì)基板施加電壓的偏壓濺射。絕緣層407可以是單層或多層。例如，絕緣層407可以是包括按以下順序堆疊于基板400之上的氮化物絕緣層(例如，氮化硅層、氮氧化硅層、氮化鋁層或氮氧化鋁層)和上方的氧化物絕緣層的多層。
例如，含有高純度氮?dú)獾臑R射氣體被引至基板之上，并且使用硅靶來沉積氮化硅層。然后，濺射氣體被改變?yōu)楹懈呒兌妊鯕獾臍怏w，并且沉積氧化硅層。同樣地，在該步驟中，優(yōu)選的是氮化硅層或氧化硅層在保留于處理室內(nèi)的濕氣被去除時(shí)沉積，如同上述情形那樣。另外，基板還可以在沉積期間加熱。然后，氧化物半導(dǎo)體層通過濺射形成于絕緣層407之上。此外，為了使氫、羥基及濕氣可以盡可能少地包含于氧化物半導(dǎo)體層內(nèi)，優(yōu)選的是在濺射設(shè)備的預(yù)熱室內(nèi)預(yù)加熱其上將形成絕緣層407的基板400，作為膜沉積的預(yù)處理，使得吸附于基板400的雜質(zhì)(例如，氫和濕氣)可 以被從腔室內(nèi)抽空。注意，作為抽空設(shè)備，低溫泵被優(yōu)選地設(shè)置于預(yù)熱室內(nèi)。此外，該預(yù)加熱能夠在后面形成的柵極絕緣層402的沉積之前就對(duì)基板400執(zhí)行。此外，該預(yù)加熱被優(yōu)選地對(duì)上至第一電極415a和第二電極415b的層形成于其上的基板400類似地執(zhí)行。注意，該預(yù)熱處理能夠被省略。注意，在氧化物半導(dǎo)體層通過濺射形成之前，貼附于絕緣層407的表面的灰塵優(yōu)選地通過其中氬氣被引入并且等離子體被生成的反濺射來去除。反濺射指的是這樣的方法在沒有對(duì)靶子施加電壓的情況下，使用高頻功率源在氬氣氣氛中對(duì)基板施加電壓，以便在基板附近生成用于使表面改性的等離子體。注意，作為氬氣氣氛的替代，能夠使用氮?dú)鈿夥?、氦氣氣氛、氧氣氣氛等。用于形成氧化物半?dǎo)體層的靶子可以是其主要成分為氧化鋅的金屬氧化物靶子，例如，含有比例為I: I: I [摩爾百分比]的In203、Ga203和ZnO，即，比例為1: 1:0. 5 [原子百分比]的In、Ga和Zn的靶子。作為選擇，該靶子可以是含有比例為I: I: I [原子百分比]的In、Ga和Zn的靶子或者含有比例為1:1:2[原子百分比]的In、Ga和Zn的靶子。此外，還能夠使用含有重量百分比為2 10%的SiO2的祀子。金屬氧化物靶子的填充因子為90 100%，并且優(yōu)選為95、9. 9%。具有高填充因子的金屬氧化物靶子的使用使所形成的氧化物半導(dǎo)體層能夠具有高密度。注意，氧化物半導(dǎo)體層能夠在稀有氣體(典型為IS氣)氣氛、氧氣氣氛或者稀有氣體和氧氣的氣氛內(nèi)形成。在此，用于形成氧化物半導(dǎo)體層的濺射氣體是其中雜質(zhì)(例如，氫、水、羥基或氫化物)的濃度被降低至為百萬分之幾，以及優(yōu)選為十億分之幾的程度的高純度氣體。氧化物半導(dǎo)體層按照以下方式形成于基板400之上基板被保持于維持在降低的壓力之下的處理室內(nèi)，已經(jīng)從中去除了氫和濕氣的濺射氣體在保留于處理室內(nèi)的濕氣被去除時(shí)引入，以及金屬氧化物被用作靶子。為了去除保留于處理室內(nèi)的濕氣，吸附真空泵被優(yōu)選使用。低溫泵、離子泵或鈦升華泵被優(yōu)選使用。在以低溫泵抽空的沉積室內(nèi)，氫原子、含有氫原子的化合物(例如，水(H2O))(更優(yōu)選地，另外還含有碳原子的化合物)等被排出。因此，能夠降低包含于在沉積室中沉積的氧化物半導(dǎo)體層內(nèi)的雜質(zhì)的濃度。此外，基板溫度能夠保持于室溫下或者能夠在氧化物半導(dǎo)體層的沉積期間升高至小于400° C的溫度。作為氧化物半導(dǎo)體層的沉積條件的實(shí)例，能夠給出下列條件基板的溫度為室溫；在基板與靶子之間的距離為IlOmm ;壓力為0. 4Pa ;直流(DC)電源為0. 5kW ;以及氣氛為氧氣和氬氣(氧氣對(duì)氬氣的流量比為15SCCm:30SCCm)。注意，脈沖直流(DC)電源是優(yōu)選的，因?yàn)榛覊m會(huì)被減少并且能夠使膜厚變得均勻。氧化物半導(dǎo)體層的厚度優(yōu)選為2 200nm，優(yōu)選地為5 30nm。注意，氧化物半導(dǎo)體層的適當(dāng)厚度會(huì)根據(jù)其所使用的材料而變化，并且該厚度根據(jù)材料適當(dāng)?shù)卮_定。在以上描述中，氧化物半導(dǎo)體使用作為三元金屬氧化物的In-Ga-Zn-O基氧化物來形成，但是作為選擇，氧化物半導(dǎo)體可以是作為四元金屬氧化物的In-Sn-Ga-Zn-O材料；作為二兀金屬氧化物的In-Ga-Zn-O層、In-Sn-Zn-O材料、In-Al-Zn-O材料、Sn-Ga-Zn-O材料、Al-Ga-Zn-O材料或Sn-Al-Zn-O材料；作為二元金屬氧化物的In-Zn-O材料、Sn-Zn-O材料、Al-Zn-O材料、Zn-Mg-O材料、Sn-Mg-O材料或In-Mg-O材料；ln_0材料；Sn_0材料；Zn-O材料等中的任一種。這些氧化物半導(dǎo)體能夠含有Si。這些氧化物半導(dǎo)體可以是非晶的或結(jié)晶的。此外，這些氧化物半導(dǎo)體可以是非單晶的或單晶的。注意，作為氧化物半導(dǎo)體層，能夠使用以InMO3(ZnO)m (m>0)表示的薄膜。在此，M代表選自Ga、Al、Mn和Co的一種或多種金屬元素。例如，Ga、Ga和Al、Ga和Mn或者Ga和 Co能夠被給出作為M。然后，氧化物半導(dǎo)體層在第一光刻處理中被處理成島狀氧化物半導(dǎo)體層412 (參見圖10A)。注意，用于形成島狀氧化物半導(dǎo)體層412的抗蝕劑掩?？梢允褂脟娔▉硇纬??？刮g劑掩模以噴墨法來形成沒有使用光掩模；因而，能夠降低制造成本。注意，氧化物半導(dǎo)體層的蝕刻可以是干法蝕刻、濕法蝕刻或者濕法蝕刻和干法蝕刻兩者。在干法蝕刻的情形中，能夠使用平行板反應(yīng)離子蝕刻(RIE)法或電感耦合等離子體(ICP)蝕刻法。為了將膜蝕刻成所期望的形狀，蝕刻條件(施加于線圈形電極的電功率大小、施加于基板一側(cè)的電極的電功率大小、在基板一側(cè)的電極的溫度等)被適當(dāng)?shù)卣{(diào)整。用于干法蝕刻的蝕刻氣體優(yōu)選為含有氯的氣體(基于氯的氣體，例如，氯氣(Cl2)、三氯化硼(BC13)、四氯化硅(SiCl4)或四氯化碳(CCl4)),但是作為選擇，可以是含有氟的氣體(基于氟的氣體，例如，四氟化碳(CF4)、六氟化硫(SF6)、三氟化氮(NF3)或三氟甲烷(CHF3))、溴化氫(HBr)、氧氣(02)、這些氣體中添加了稀有氣體(例如，氦氣(He)或氬氣(Ar))的任意氣體等。用于濕法蝕刻的蝕刻劑可以是磷酸、醋酸及硝酸的混合溶液，或者氨-過氧化氫混合液(其中31wt%的過氧化氫，28wt%的氨水和水按照5:2:2的體積比混合的溶液)等。作為選擇，用于濕法蝕刻的蝕刻劑可以是IT0-07N (由KANTO CHEMICAL CO. , INC.生產(chǎn))。蝕刻條件(例如，蝕刻劑、蝕刻時(shí)長及溫度)根據(jù)用于氧化物半導(dǎo)體的材料適當(dāng)?shù)卣{(diào)整。在濕法蝕刻的情形中，通過清洗將蝕刻劑與被蝕刻掉的材料一起去除。含有蝕刻劑和被蝕刻掉的材料的廢液可以被提純并且該材料能夠被重用。當(dāng)包含于氧化物半導(dǎo)體層內(nèi)的材料(例如，稀有金屬(例如，銦))在蝕刻之后被從廢液中收集出并被重用時(shí)，則資源能夠被有效地使用。在本實(shí)施例中，氧化物半導(dǎo)體層通過將磷酸、醋酸和硝酸的混合溶液用作蝕刻劑的濕法蝕刻處理成島狀氧化物半導(dǎo)體層412。然后，對(duì)氧化物半導(dǎo)體層412執(zhí)行第一熱處理。第一熱處理的溫度為400 750° C，優(yōu)選為400° C或更高且低于基板的應(yīng)變點(diǎn)。在此，基板被放置于作為一種熱處理設(shè)備的電爐內(nèi)，并且在氮?dú)鈿夥罩杏?50° C下對(duì)氧化物半導(dǎo)體層執(zhí)行I小時(shí)的熱處理。之后，防止氧化物半導(dǎo)體層暴露于空氣中以及再次含有水或氫。因而，氧化物半導(dǎo)體層被獲得。通過該第一熱處理，能夠?qū)?、水、羥基等從氧化物半導(dǎo)體層412中去除。
注意，熱處理設(shè)備并不限制于電爐，并且設(shè)備能夠設(shè)置有用于通過來自加熱器(例如，電阻加熱器)的熱傳導(dǎo)或熱輻射來加熱對(duì)象的裝置。例如，能夠使用RTA (快速熱退火)設(shè)備，例如，GRTA (氣體快速熱退火)設(shè)備或LRTA (燈快速熱退火)設(shè)備。LRTA設(shè)備是用以通過由諸如鹵素?zé)?、金屬鹵化物燈、氙弧燈、碳弧燈、高壓鈉燈或高壓汞燈之類的燈發(fā)射出的光(電磁波)的輻射來加熱對(duì)象的設(shè)備。GRTA設(shè)備是用于使用高溫氣體來進(jìn)行熱處理的設(shè)備。該氣體可以是惰性氣體(典型為稀有氣體，例如，氬氣)或氮?dú)?。例如，第一熱處理能夠采用GRTA，在該熱處理中，基板被轉(zhuǎn)移到加熱至65(T700° C的高溫的惰性氣體內(nèi)，并且在其中加熱幾分鐘，并且然后將基板從加熱至高溫的惰性氣體中轉(zhuǎn)移出來。GRTA使短時(shí)間的高溫?zé)崽幚沓蔀榭赡堋Ｔ诘谝粺崽幚碇?，?yōu)選的是在氣氛內(nèi)不含有水、氫等。另外，被引入熱處理設(shè)備內(nèi)的氮?dú)饣蛳∮袣怏w(例如，氦氣、氖氣或氬氣)優(yōu)選地具有6N (99. 9999%)或更高的，更優(yōu)選地為7N (99.99999%)或更高的純度(也就是，雜質(zhì)的濃度為Ippm或更小，并且優(yōu)選為 0. Ippm或更小)。注意，依據(jù)第一熱處理的條件或者氧化物半導(dǎo)體層的材料，可以使氧化物半導(dǎo)體層412結(jié)晶成微晶或多晶。例如，氧化物半導(dǎo)體層可以變成具有80%或更大的結(jié)晶度的微晶氧化物半導(dǎo)體層。注意，島狀氧化物半導(dǎo)體層412可以通過第一熱處理變成非晶氧化物半導(dǎo)體層，沒有結(jié)晶。島狀氧化物半導(dǎo)體層412可以變成其中微晶部分被混合的非晶氧化物半導(dǎo)體層(具有I 20nm (包括Inm和20nm),典型為2 4nm (包括2nm和4nm)的晶粒直徑)。對(duì)氧化物半導(dǎo)體層執(zhí)行的第一熱處理能夠?qū)€沒有被處理成島狀氧化物半導(dǎo)體層的氧化物半導(dǎo)體層執(zhí)行。在這種情況下，基板在第一熱處理之后被從熱處理設(shè)備中取出，并且然后受到第一光刻處理。另外，第一熱處理能夠在源電極和漏電極堆疊于氧化物半導(dǎo)體層上之后或者在柵極絕緣層形成于源電極和漏電極上之后執(zhí)行。雖然第一熱處理主要為了從氧化物半導(dǎo)體層內(nèi)去除雜質(zhì)(例如，氫、水和羥基)而執(zhí)行，但是它可以在氧化物半導(dǎo)體層內(nèi)生成氧缺陷。因此，附加氧化處理優(yōu)選地在第一熱處理之后執(zhí)行。特別地，在氧氣氣氛或者含有氮?dú)夂脱鯕獾臍夥?例如，氮?dú)鈱?duì)氧氣的體積比為4比I)中的熱處理可以作為在例如第一熱處理之后的附加氧化處理來執(zhí)行。作為選擇，能夠采用在氧氣氣氛中的等離子體處理。第一熱處理在使氧化物半導(dǎo)體層脫水或脫氫方面是有效的。然后，在絕緣層407和氧化物半導(dǎo)體層412之上形成導(dǎo)電膜。導(dǎo)電膜可以通過濺射或真空蒸發(fā)來形成。用于導(dǎo)電膜的材料的實(shí)例包括金屬材料，例如，Al、Cu、Cr、Ta、Ti、Mo、W或Y ;包括這些金屬材料中的任意金屬材料的合金材料；以及導(dǎo)電性金屬氧化物。作為選擇，為了防止形成小丘或晶須，用于導(dǎo)電膜的材料可以是其中添加了 Si、Ti、Ta、W、Mo、Cr、Nd、Sc、Y等元素的Al材料。該Al材料的使用提高了導(dǎo)電膜的耐熱性。作為選擇，用于導(dǎo)電膜的材料可以是導(dǎo)電性金屬氧化物。導(dǎo)電性金屬氧化物的實(shí)例包括氧化銦(ln203)、氧化錫(Sn02)、氧化鋅(ZnO)、氧化銦-氧化錫合金(In2O3-SnO2,縮寫為IT0)、氧化銦-氧化鋅合金(In2O3-ZnO)以及包含硅或氧化硅的金屬氧化物材料。導(dǎo)電膜可以是單層或者兩個(gè)或更多層的疊層。例如，導(dǎo)電膜可以是含有硅的單層鋁膜；由鈦膜覆蓋的鋁膜的雙層膜；或者由另一鈦膜所覆蓋的鋁膜覆蓋的鈦膜的三層膜。作為選擇，導(dǎo)電膜可以是Al、Cu等金屬層與Cr、Ta、Ti、Mo、W等難熔金屬層的疊層。在本實(shí)施例中，150nm厚的鈦膜通過濺射形成為導(dǎo)電膜。然后，抗蝕劑掩模在第二光刻處理中形成于導(dǎo)電膜之上并且執(zhí)行選擇性蝕刻，由此形成第一電極415a和第二電極415b。然后,抗蝕劑掩模被去除(參見圖10B)。第一電極415a用作源電極和漏電極之一，而第二電極415b用作源電極和漏電極中的另一個(gè)。在此時(shí)，第一電極415a和第二電極415b優(yōu)選被蝕刻以便具有錐形端部，因?yàn)樾纬捎谄渖系臇艠O絕緣層的覆蓋率將被提高。注意，用于形成第一電極415a和第二電極415b的抗蝕劑掩模可以通過噴墨法來形成。抗蝕劑掩模由噴墨法形成沒有使用光掩模；因而，能夠降低制造成本。在導(dǎo)電膜的蝕刻中，用于每個(gè)層的材料以及蝕刻條件需要適當(dāng)?shù)卣{(diào)整，以便防止 氧化物半導(dǎo)體層412被去除以及防止設(shè)置于其下的絕緣層407露出。因此，在本實(shí)施例中，In-Ga-Zn-O基氧化物半導(dǎo)體被用作氧化物半導(dǎo)體層412，鈦膜被用作導(dǎo)電膜，并且所使用的蝕刻劑是氨-過氧化氫混合液(氨水、水和過氧化氫溶液的混合液)，使得氧化物半導(dǎo)體層412的一部分可以不被蝕刻。但是，本發(fā)明并不限制于此。氧化物半導(dǎo)體層412的一部分能夠在第二光刻處理中蝕刻，并且能夠形成具有凹槽(凹陷部分)的氧化物半導(dǎo)體層。紫外線、KrF激光或ArF激光被用于曝光，以形成第二光刻處理中的抗蝕劑掩模。在后面形成的晶體管的溝道長度L取決于在形成于氧化物半導(dǎo)體層412之上的第一電極415a的下端與第二電極415b的下端之間的間隔寬度。注意，在用以設(shè)置小于25nm的溝道長度L的曝光的情形中，具有幾納米到幾十納米的極短波長的極紫外光被用于用來形成第二光刻處理內(nèi)的抗蝕劑掩模的曝光。以極紫外光進(jìn)行的曝光導(dǎo)致高分辨率和大焦深。因此，在后面形成的晶體管的溝道長度L可以是l(Tl000nm。在這種情況下，能夠?qū)崿F(xiàn)晶體管的操作速度的增加，并且此外，還能夠由于極低的斷態(tài)電流而實(shí)現(xiàn)晶體管的功率消耗的降低。然后，柵極絕緣層402被形成于絕緣層407、氧化物半導(dǎo)體層412、第一電極415a及第二電極415b之上(參見圖10C)。柵極絕緣層402可以是通過等離子體CVD、濺射等形成的單層或者氧化硅層、氮化
硅層、氧氮化硅層、氮氧化硅層或氧化鋁層的疊層。當(dāng)柵極絕緣層402被形成時(shí)，氫優(yōu)選地沒有包含于其內(nèi)。鑒于此，柵極絕緣層402優(yōu)選地通過其中在用于沉積的氣氛內(nèi)的氫能夠被最小化的濺射來沉積。在通過濺射形成氧化硅膜的情形中，所使用的靶子是硅靶或石英靶，以及所使用的濺射氣體是氧氣或者氧氣和IS氣的混合氣體。柵極絕緣層402可以是在基板400之上由氮化硅層覆蓋的氧化硅層的疊層。例如，柵極絕緣層402可以是IOOnm厚的由作為具有5(T200nm的厚度的氮化硅層(SiNy (y>0))的第二柵極絕緣層覆蓋作為具有5 300nm的厚度的氧化硅層(SiOx (x>0))的第一柵極絕緣層的疊層。在本實(shí)施例中，柵極絕緣層402是通過在壓力為0. 4Pa，高頻功率為I. 5kff以及氣氛為氧氣和氬氣(氧氣對(duì)氬氣的流量比為25SCCm:25SCCm=l:l)的條件下的RF濺射形成的IOOnm厚的氧化硅層。然后，在第三光刻處理中，抗蝕劑掩模被形成并且選擇性蝕刻被執(zhí)行，由此去除柵極絕緣層402的一部分。因而，達(dá)到第一電極415a和第二電極415b的開口 421a和421b被形成(參見圖10D)。注意，抗蝕劑掩模通過噴墨法來形成沒有使用光掩模；因而，能夠降低制造成本。然后，導(dǎo)電膜被形成于柵極絕緣層402之上和開口 421a和421b內(nèi)。在下一步驟中，柵電極411、第一布線414a、第二布線414b在第四光刻處理中形成。柵電極411、第一布線414a和第二布線414b可以是單層或者使用金屬材料(例如，鑰、鈦、鉻、鉭、鎢、鋁、銅、釹或鈧)或其主要成分為這些材料中的任意材料的合金材料的疊層。柵電極411、第一布線414a及第二布線414b的雙層結(jié)構(gòu)的具體實(shí)例包括由鑰層覆蓋的鋁層的疊層、由鑰層覆蓋的銅層的疊層、由氮化鈦層或氮化鉭層覆蓋的銅層的疊層以及由鑰層覆蓋的氮化鈦層的疊層。三層結(jié)構(gòu)的具體實(shí)例包括鎢層或氮化鎢層、鋁和硅或鋁和鈦的合金層以及氮化鈦層或鈦層的疊層。注意，柵電極能夠使用透光導(dǎo)電膜來形成。透光導(dǎo)電膜的具體實(shí)例是透光導(dǎo)電性氧化物的膜。在本實(shí)施例中，通過濺射形成的150nm厚的鈦膜被用于柵電極411、第一布線414a及第二布線414b。 然后，第二熱處理(優(yōu)選地，在20(T400° C下，例如，在25(T350° C下)在惰性氣
體氣氛中或者在氧氣氣氛中執(zhí)行。在本實(shí)施例中，第二熱處理在氮?dú)鈿夥罩杏?50° C下執(zhí)行I小時(shí)。注意，第二熱處理能夠在保護(hù)性絕緣層或平坦化絕緣層形成于晶體管410上之后執(zhí)行。附加的熱處理能夠在空氣中于10(T200° C下執(zhí)行f 30小時(shí)。該熱處理能夠在固定的加熱溫度下執(zhí)行或者遵循其中溫度反復(fù)地從室溫上升至10(T200° C的加熱溫度以及從加熱溫度下降至室溫的溫度循環(huán)。通過上述過程，能夠形成包括其中氫、濕氣、氫化物及氫氧化物的濃度被降低的高純度氧化物半導(dǎo)體層412的晶體管410 (參見圖10Ε)。晶體管410能夠用作例如實(shí)施例I到5所描述的第一到第六晶體管100、101、104、105、106和107。保護(hù)性絕緣層或平坦化絕緣層能夠設(shè)置于晶體管410之上。保護(hù)性絕緣層可以是單層結(jié)構(gòu)或者氧化硅層、氮化硅層、氧氮化硅層、氮氧化硅層及氧化鋁層中的任意層的疊層。平坦化絕緣層能夠使用諸如聚酰亞胺、丙烯酸樹脂、苯并環(huán)丁烯樹脂、聚酰胺或環(huán)氧樹脂之類的耐熱性有機(jī)材料來形成。作為選擇，平坦化絕緣層能夠使用來形成低介電常數(shù)材料(低k值材料)、硅氧烷基樹脂、磷硅酸鹽玻璃(PSG)、硼磷硅酸鹽玻璃(BPSG)等。此外，作為選擇，平坦化絕緣層還可以是使用這些材料中的任意材料形成的多層絕緣膜的疊層。在此，硅氧烷基樹脂對(duì)應(yīng)于使用硅氧烷基材料作為起始材料形成的包含Si-O-Si鍵的樹脂。硅氧烷基樹脂能夠包含作為取代物的有機(jī)基團(tuán)(例如，烷基或芳基)或氟基團(tuán)。有機(jī)基團(tuán)能夠包括氟基團(tuán)。對(duì)用于形成平坦化絕緣層的方法沒有特別的限制。用于形成平坦化絕緣層方法或工具(設(shè)備)根據(jù)所采用的材料從下列項(xiàng)中選擇濺射、S0G、旋涂、浸潰、噴涂、液體釋放法(例如，噴墨法、絲網(wǎng)印刷或膠版印刷)、刮刀、輥涂機(jī)、幕涂機(jī)、刮刀涂布機(jī)等。如上所述，通過在形成氧化物半導(dǎo)體層時(shí)去除保留于反應(yīng)氣氛內(nèi)的濕氣，能夠降低在氧化物半導(dǎo)體層內(nèi)的氫和氫化物的濃度。通過使用包含本實(shí)施例所描述的氧化物半導(dǎo)體層的晶體管，能夠在不設(shè)置鎖存電路的情況下制作觸發(fā)器。這導(dǎo)致在觸發(fā)器中的晶體管數(shù)量和功率消耗的降低。此外，晶體管數(shù)量的降低導(dǎo)致集成電路內(nèi)由觸發(fā)器占用的面積的減小。
(實(shí)施例8)在本實(shí)施例中，描述了根據(jù)實(shí)施例I到5的晶體管(第一到第六晶體管100、101、104、105、106和107)中的每個(gè)晶體管的結(jié)構(gòu)及制造方法的另一種實(shí)例。換言之，另一種使用高純度氧化物半導(dǎo)體的晶體管的結(jié)構(gòu)及制造方法的實(shí)例參照?qǐng)DIlA到IlE來描述。圖IlA到IlE示出了晶體管的截面結(jié)構(gòu)的實(shí)例。圖IlE所示的晶體管390是底柵極晶體管，并且也稱為反交錯(cuò)型晶體管。晶體管390能夠用作例如實(shí)施例I所描述的第一晶體管100、第二晶體管101等。注意，雖然晶體管390是單柵極晶體管，但是本發(fā)明并不限制于該結(jié)構(gòu)。晶體管可以是包括多個(gè)柵電極和多個(gè)溝道形成區(qū)的多柵極晶體管。在基板394之上制造晶體管390的過程將在下面參照?qǐng)DIlA到IlE來描述。首先，在基板394之上形成導(dǎo)電膜，并且然后，在第一光刻處理中形成柵電極391。優(yōu)選的是，所形成的柵電極的端部部分是錐形的，因?yàn)樾纬捎谄渖系臇艠O絕緣層的覆蓋率被提高。注意，抗蝕劑掩?？梢酝ㄟ^噴墨法來形成?？刮g劑掩模通過噴墨法來形成沒有使用光掩模；因而，能夠降低制造成本?；?94能夠使用與用于實(shí)施例7所描述的基板400的材料類似的材料來形成。柵電極391能夠使用與實(shí)施例7所描述的柵電極411的材料和沉積方法類似的材料和沉積方法來形成。注意，用作基膜的絕緣膜能夠被設(shè)置于基板394與柵電極391之間?；ぞ哂蟹乐闺s質(zhì)元素從基板394中擴(kuò)散出來的功能，并且可以是單層或者氮化硅膜、氧化硅膜、氮氧化硅膜及氧氮化硅膜中的任意膜的疊層。然后，在柵電極391之上形成柵極絕緣層397。柵極絕緣層397可以是通過等離子體CVD、濺射等形成的單層或者氧化硅層、氮化硅層、氧氮化硅層、氮氧化硅層及氧化鋁層中的任意層的疊層。注意，為了防止柵極絕緣層397含有大量的氫，柵極絕緣層397優(yōu)選地通過濺射來形成。在通過濺射形成氧化硅膜的情形中，所使用的靶子是硅靶或石英靶，以及所使用的濺射氣體是氧氣或者氧氣和氬氣的混合氣體。柵極絕緣層397可以是在柵電極391之上的由氧化硅層覆蓋的氮化硅層的疊層。例如，柵極絕緣層397可以是IOOnm厚的由濺射形成的且由為具有5 300nm的厚度的氧化硅層(SiOx (x>0 ))的第二柵極絕緣層覆蓋為具有5(T200nm的厚度的氮化硅層(SiNy (y>0 ))的第一柵極絕緣層的疊層。然后，在柵極絕緣層397之上形成具有2 200nm的，且優(yōu)選為5 30nm的厚度的氧化物半導(dǎo)體層393 (參見圖11A)。氧化物半導(dǎo)體層393能夠使用與實(shí)施例7所描述的氧化物半導(dǎo)體層(島狀氧化物 半導(dǎo)體層412)的材料和形成方法類似的材料和形成方法來形成。作為在氧化物半導(dǎo)體層393由濺射形成的情況下的沉積條件的實(shí)例，能夠給出下列條件在基板與靶子之間的距離為100mm，壓力為O. 6Pa，直流(DC)電源為O. 5kff,以及氣氛為氧氣(氧氣流量的比例為100%)。注意，脈沖直流(DC)電源是優(yōu)選的，因?yàn)榛覊m能夠被減少并且能夠使膜厚度變得均勻。注意，氧化物半導(dǎo)體層的適當(dāng)厚度會(huì)根據(jù)其所使用的材料而變化；并且該厚度依據(jù)材料適當(dāng)?shù)卮_定。注意，在氧化物半導(dǎo)體層393形成之前，貼附于柵極絕緣層397的表面的灰塵優(yōu)選地通過其中氬氣被引入并且等離子體被生成的反濺射來去除。此外，為了使氫、羥基及濕氣可以盡可能少地包含于柵極絕緣層397和氧化物半導(dǎo)體層393內(nèi)，優(yōu)選的是在濺射設(shè)備的預(yù)熱室中預(yù)加熱柵電極391形成于其上的基板394或者上至柵極絕緣層397的層形成于其上的基板394，作為用于膜形成的預(yù)處理，使得吸附于基板394的雜質(zhì)(例如，氫和濕氣)被從腔室內(nèi)排出。預(yù)加熱的溫度可以是10(Γ400° C，并且優(yōu)選地為15(Γ300° C。作為抽空設(shè)備，低溫泵被優(yōu)選地設(shè)置于預(yù)熱室內(nèi)。此外，在保護(hù)性絕緣層396形成之前，該預(yù)加熱還可以類似地對(duì)上至且包括第一電極395a和第二電極395b的層形成于其上的基板394執(zhí)行。然后，氧化物半導(dǎo)體層在第二光刻處理中被處理成島狀氧化物半導(dǎo)體層399(參見圖11B)。注意，島狀氧化物半導(dǎo)體層399的處理方法與實(shí)施例7所描述的島狀氧化物半導(dǎo)體層412的處理方法類似。注意，優(yōu)選的是反濺射在導(dǎo)電膜于后續(xù)的步驟中形成之前執(zhí)行，以便去除貼附于氧化物半導(dǎo)體層399和柵極絕緣層397的表面上的抗蝕劑殘留等。然后，在柵極絕緣層397和氧化物半導(dǎo)體層399之上形成導(dǎo)電膜。該導(dǎo)電膜能夠通過濺射或真空蒸發(fā)法來形成。用于導(dǎo)電膜的材料可以是選自鋁、鉻、銅、鉭、鈦、鑰及鎢的元素；含有這些元素中的任意元素作為其成分的合金；含有多個(gè)這些元素的組合的合金等。此外，用于導(dǎo)電膜的材料能夠含有選自錳、鎂、鋯、鈹及釷的材料之ー或組合。此外，導(dǎo)電膜可以是透光導(dǎo)電膜。透光導(dǎo)電膜的具體實(shí)例是透光導(dǎo)電性氧化物的膜。導(dǎo)電膜可以是單層或者兩個(gè)或更多層的疊層。例如，導(dǎo)電膜可以是含有硅的單層鋁膜、由鈦膜覆蓋的鋁膜的雙層膜或者由另ー層鈦膜所覆蓋的鋁膜覆蓋的鈦膜的三層膜。然后，在第三光刻處理中，抗蝕劑掩模被形成于導(dǎo)電膜之上，并且執(zhí)行選擇性蝕亥|J，由此形成第一電極395a和第二電極395b。然后，抗蝕劑掩模被去除(參見圖11C)。在導(dǎo)電膜的蝕刻中，用于每個(gè)層的材料和蝕刻條件需要適當(dāng)?shù)卣{(diào)整，以便防止氧化物半導(dǎo)體層399被去除以及防止設(shè)置于其下的柵極絕緣層397露出。因此，在本實(shí)施例中，In-Ga-Zn-O基氧化物半導(dǎo)體被用作氧化物半導(dǎo)體層399，鈦膜被用作導(dǎo)電膜，并且氨-過氧化氫混合液(氨水、水和過氧化氫溶液的混合液)被用作蝕刻劑，使得氧化物半導(dǎo)體層399的一部分可以不被蝕刻。但是，本發(fā)明并不限制于此。氧化物半導(dǎo)體層399的一部分能夠在第三光刻處理中蝕刻，并且能夠形成具有凹槽(凹陷部分)的氧化物半導(dǎo)體層。紫外線、KrF激光或ArF激光被用于用來形成第三光刻處理中的抗蝕劑掩模的曝光。將在后面形成的晶體管的溝道長度L取決于在形成于氧化物半導(dǎo)體層399之上的第一電極395a的下端與第二電極395b的下端之間的間隔寬度。注意，當(dāng)曝光被執(zhí)行以設(shè)置小于25nm的溝道長度L時(shí)，具有幾納米到幾十納米的極短波長的極紫外光被用于用來形成第三光刻處理中的抗蝕劑掩模的曝光。以極紫外光進(jìn)行的曝光導(dǎo)致高分辨率和大焦深。因此，在后面形成的晶體管的溝道長度L可以是l(Tl000nm，這導(dǎo)致電路的操作速度升高，并且晶 體管的功率消耗由于極小的斷態(tài)電流而降低。為了減少用于光刻處理的光掩模的數(shù)量或者制作步驟的數(shù)量，蝕刻過程能夠使用由作為曝光掩模的多色調(diào)掩模制成的抗蝕劑掩模來執(zhí)行，使得掩模所透射的光具有多種強(qiáng)度。由多色調(diào)掩模制成的抗蝕劑掩模具有多種厚度并且能夠通過蝕刻進(jìn)一步改變形狀；因而，該抗蝕劑掩模能夠用于不同圖形的多個(gè)蝕刻過程中。因而，可應(yīng)用于至少兩種或更多種不同圖形的抗蝕劑掩模能夠由單層多色調(diào)掩模制成。這減少了曝光掩模的數(shù)量以及還有對(duì)應(yīng)的光刻處理的數(shù)量，由此簡化該過程。另外，在第一電極395a和第二電極395b由蝕刻形成之后，能夠執(zhí)行使用諸如N20、N2或Ar之類的氣體的等離子體處理以去除吸附于氧化物半導(dǎo)體層399的暴露表面上的水等。等離子體處理能夠使用氧氣和氬氣的混合氣體來執(zhí)行。在本實(shí)施例中，任一種等離子體處理都可執(zhí)行。在等離子體處理之后，與暴露的氧化物半導(dǎo)體層399、第一電極395a及第ニ電極395b接觸的保護(hù) 性絕緣層396在不暴露于空氣的情況下形成(參見圖11D)。在此時(shí)，優(yōu)選的是保護(hù)性絕緣層396在保留于處理室內(nèi)的濕氣被去除時(shí)形成，從而能夠防止氧化物半導(dǎo)體層399和保護(hù)性絕緣層396含有氫、羥基或濕氣。為了去除保留于處理室內(nèi)的濕氣，吸附真空泵被優(yōu)選使用。低溫泵、離子泵或鈦升華泵被優(yōu)選使用。在低溫泵以抽空的沉積室中，氫原子、含有氫原子的化合物(例如，水(H2O))等被排出。因此，能夠降低包含于在沉積室中形成的保護(hù)性絕緣層396內(nèi)的雜質(zhì)的濃度。在本實(shí)施例中，氧化物絕緣層被形成為保護(hù)性絕緣層396。例如，氧化硅層在下列條件下形成為保護(hù)性絕緣層396 :上至島狀氧化物半導(dǎo)體層399、第一電極395a及第ニ電極395b的層形成于其上的基板394被保持于室溫下或者被加熱到低于100° C的溫度，包含從中去除了氫和濕氣的高純度氧氣的濺射氣體被引入，并且硅半導(dǎo)體靶子被使用。注意，作為氧化硅層的替代，能夠?qū)⒀醯鑼印⒀趸X層、氧氮化鋁層等用作氧化物絕緣層。例如，上述氧化硅層的沉積條件為如下具有6N的純度(電阻率為O. 01 Ω cm)的硼摻雜硅靶被使用；在基板與靶子之間的距離(τ-s距離)為89mm ;壓カ為O. 4Pa，直流(DC)電源為6kW，氣氛為氧氣(氧氣流量的比例為100%);以及脈沖DC濺射被采用。氧化硅層的厚度為300nm。注意，作為硅靶的替代，能夠使用石英(優(yōu)選為人造石英)。所使用的濺射氣體是氧氣或者氧氣和氬氣的混合氣體。附加的熱處理優(yōu)選地在保護(hù)性絕緣層396和氧化物半導(dǎo)體層399彼此接觸時(shí)于100^400° C下執(zhí)行。該熱處理允許包含于氧化物半導(dǎo)體層399內(nèi)的雜質(zhì)(例如，氫、濕氣、羥基或氫化物)擴(kuò)散到保護(hù)性絕緣層396內(nèi)，從而進(jìn)一步減少包含于氧化物半導(dǎo)體層399內(nèi)的雜質(zhì)。通過上述過程，能夠形成包含其中氫、濕氣、羥基及氫氧化物的濃度被降低的氧化物半導(dǎo)體層392的晶體管390 (參見圖11E)。如本實(shí)施例所描述的，通過在氧化物半導(dǎo)體層的沉積中去除保留于反應(yīng)氣氛內(nèi)的濕氣，能夠降低在氧化物半導(dǎo)體層內(nèi)的氫和氫化物的濃度。結(jié)果，能夠獲得本征的或基本上本征的半導(dǎo)體層。注意，絕緣層可以另外設(shè)置于保護(hù)性絕緣層396之上。在本實(shí)施例中，保護(hù)性絕緣層398被形成于保護(hù)性絕緣層396之上。絕緣層398可以是氮化硅膜、氮氧化硅膜、氮化鋁
膜、氮氧化鋁膜等。對(duì)于絕緣層398的形成，上至保護(hù)性絕緣層396的層形成于其上的基板394加熱到10(T400° C的溫度，包含已經(jīng)從中去除了氫和濕氣的高純度氮?dú)獾臑R射氣體被引入，并且硅半導(dǎo)體靶子被使用，由此形成氮化硅膜。在該步驟中，同樣優(yōu)選的是絕緣層398在保留于處理室內(nèi)的濕氣被去除時(shí)形成，如同保護(hù)性絕緣層396的情形那樣。通過在絕緣層398的沉積中將基板394加熱至100 400° C，在氧化物半導(dǎo)體層399內(nèi)的氫或濕氣能夠擴(kuò)散至絕緣層398。在該情況下，熱處理不一定緊接在保護(hù)性絕緣層396形成之后執(zhí)行。在氧化硅層形成為保護(hù)性絕緣層396以及氮化硅層形成為絕緣層398的情況下，氧化硅層和氮化硅層能夠使用同一硅靶在同一處理室內(nèi)形成。首先，引入含有氧氣的濺射氣體以及使用設(shè)置于處理室內(nèi)的硅靶來形成氧化硅層，并且然后將該濺射氣體切換為含有氮?dú)獾臑R射氣體以及使用同一硅靶來形成氮化硅層。由于氧化硅層和氮化硅層能夠在不暴露于空氣的情況下連續(xù)地形成，因而能夠防止雜質(zhì)(例如，氫或濕氣)吸附于氧化硅層的表面上。注意，在氧化硅層形成為保護(hù)性絕緣層396以及氮化硅層于其上形成為絕緣層398之后，優(yōu)選地執(zhí)行用于使氧化物半導(dǎo)體層內(nèi)的氫或濕氣擴(kuò)散至氧化物絕緣層內(nèi)的熱處理(在100^400° C的溫度下)。在保護(hù)性絕緣層396形成之后，附加的熱處理能夠在空氣中于10(T200° C下執(zhí)行f 30小吋。該熱處理能夠在固定的加熱溫度下執(zhí)行或者遵循其中溫度反復(fù)地從室溫上升至10(T200° C的加熱溫度以及從加熱溫度下降至室溫的溫度循環(huán)。此外，該熱處理能夠 在氧化物絕緣層形成之前于降低的壓カ下執(zhí)行。在降低的壓カ下進(jìn)行的熱處理縮短了加熱時(shí)間。由于上述過程能夠在400° C或更低的溫度下執(zhí)行，因而該過程能夠優(yōu)選地應(yīng)用于使用具有長于Im的邊長以及1_或更小的厚度的玻璃基板的制作過程。另外，由于整個(gè)過程能夠在400° C或更低的處理溫度下執(zhí)行，因而顯示屏能夠以較低的能量消耗來制造。通過使用包含本實(shí)施例所描述的氧化物半導(dǎo)體層的晶體管，能夠在不設(shè)置鎖存電路的情況下制作觸發(fā)器。這導(dǎo)致在觸發(fā)器中的晶體管數(shù)量和功率消耗降低。此外，晶體管數(shù)量的減少導(dǎo)致在集成電路內(nèi)由觸發(fā)器占用的面積減小。(實(shí)施例9)在本實(shí)施例中，描述了根據(jù)實(shí)施例I到5的晶體管(第一到第六晶體管100、101、104、105、106和107)中的每個(gè)晶體管的結(jié)構(gòu)及制造方法的另ー種實(shí)例。換言之，另ー種使用高純度氧化物半導(dǎo)體的晶體管的結(jié)構(gòu)及制造方法的實(shí)例參照?qǐng)D12Α到12D來描述。圖12Α到12D示出了晶體管的截面結(jié)構(gòu)的實(shí)例。圖12Α到12D所示的晶體管360是溝道保護(hù)型(溝道停止型)底柵極晶體管，并且也稱為反交錯(cuò)型晶體管。晶體管360能夠用作實(shí)施例2所描述的第一晶體管100、第二晶體管101等。注意，雖然晶體管360是單柵極晶體管，但是本發(fā)明并不限制于該結(jié)構(gòu)。該晶體管可以是包括多個(gè)柵電極和多個(gè)溝道形成區(qū)的多柵極晶體管。在基板320之上制造晶體管360的過程將在下面參照?qǐng)D12Α到12D來描述。首先，在基板320之上形成導(dǎo)電膜，并且然后，在第一光刻處理中形成柵電極361。用于基板320的材料能夠與用于實(shí)施例7所描述的基板394的材料類似。用于柵電極361的能夠與用于實(shí)施例7所描述的柵電極391的材料和沉積方法類似。然后，在柵電極361之上形成柵極絕緣層322。用于柵極絕緣層322的材料能夠與用于實(shí)施例7所描述的柵極絕緣層397的材料類似。在本實(shí)施例中，具有IOOnm或更小的厚度的氧氮化硅層通過等離子體CVD形成為柵極絕緣層322。然后，具有2 200nm的厚度的氧化物半導(dǎo)體層被形成于柵極絕緣層322之上，并且在第二光刻處理中被處理成島狀氧化物半導(dǎo)體層332。用于島狀氧化物半導(dǎo)體層332的材料和形成方法能夠與用于實(shí)施例7所描述的島狀氧化物半導(dǎo)體層399的材料和形成方法類似。在本實(shí)施例中，氧化物半導(dǎo)體層332通過使用In-Ga-Zn-O基金屬氧化物靶子的濺射來形成。然后，氧化物半導(dǎo)體層332被脫水或脫氫。用于使氧化物半導(dǎo)體層脫水或脫氫的第一熱處理的溫度為400 750° C，優(yōu)選為400° C或更高且低于基板的應(yīng)變點(diǎn)。在此，基板被放置于作為一種熱處理設(shè)備的電爐內(nèi)，并且在氮?dú)鈿夥罩杏?50° C對(duì)氧化物半導(dǎo)體層332執(zhí)行I小時(shí)的熱處理(參見圖12Α)。注意，該過程導(dǎo)致在氧化物半導(dǎo)體層332內(nèi)的氧缺陷，由此降低氧化物半導(dǎo)體層332的電阻。然后，執(zhí)行使用諸如Ν20、Ν2或Ar之類的氣體的等離子體處理。通過該等離子體處理，附著于氧化物半導(dǎo)體層的暴露表面的水等被去除。等離子體處理能夠使用氧氣和氬氣的混合氣體來執(zhí)行。然后，在柵極絕緣層322和氧化物半導(dǎo)體層332之上形成氧化物絕緣層。然后，在第三光刻處理中，形成抗蝕劑掩模，并且執(zhí)行選擇性蝕刻，由此形成氧化物絕緣層366。然后，去除抗蝕劑掩模。在本實(shí)施例中，200nm厚的氧化硅膜通過濺射沉積為氧化物絕緣層366。在沉積中的基板溫度為室溫到300° C ;在本實(shí)施例中，基板溫度為100° C。氧化硅膜能夠在稀有氣體(典型為氬氣)氣氛、氧氣氣氛或者稀有氣體(典型為氬氣)和氧氣的氣氛中通過濺射來沉積。所使用的靶子可以是氧化硅靶或硅靶。例如，在使用硅靶的情況下，氧化硅膜能夠在氧氣和氮?dú)獾臍夥罩型ㄟ^濺射來形成。除了氧化硅膜之外，與具有低電阻的氧化物半導(dǎo)體層接觸的氧化物絕緣層366還可以是不含有雜質(zhì)(例如，濕氣、氫離子及0H_)并且防止它們從外部進(jìn)入的無機(jī)絕緣膜。氧化物絕緣層366的典型實(shí)例包括氧化硅膜、氧氮化硅膜、鋁氧化物膜及氧氮化鋁膜。此時(shí)，優(yōu)選的是氧化物絕緣層366在保留于處理室內(nèi)的濕氣被去除時(shí)形成，從而可以防止氧化物半導(dǎo)體層332和氧化物絕緣層366含有氫、羥基或濕氣。用于去除保留于處理室內(nèi)的濕氣的方法可以是與其他實(shí)施例所描述的方法相同的。然后，第二熱處理(優(yōu)選地在20(Γ400° C下，例如25(T350° C)優(yōu)選地在惰性氣體氣氛中或者在氧氣氣氛中執(zhí)行。例如，第二熱處理在氮?dú)鈿夥罩杏?50° C下執(zhí)行I小時(shí)。在第二熱處理中，氧化物半導(dǎo)體層(溝道形成區(qū))的一部分在與氧化物絕緣層366接觸的時(shí)候加熱。在此時(shí)，以氧化物半導(dǎo)體層366覆蓋的區(qū)域由氧化物絕緣層供應(yīng)氧，并且因而具有増大的電阻。另外，由于氧缺陷，在氮?dú)鈿夥铡⒍栊詺怏w氣氛中的或者在降低的壓カ下的熱處理能夠進(jìn)一歩降低氧化物半導(dǎo)體層332的沒有由氧化物絕緣層366覆蓋的暴露區(qū)域的電阻。因而，通過第二熱處理，氧化物半導(dǎo)體層332變?yōu)榘ň哂胁煌娮璧膮^(qū)域(在圖12Β中被標(biāo)示為陰影區(qū)和白色區(qū))的氧化物半導(dǎo)體層362。然后，導(dǎo)電膜被形成于柵極絕緣層322、氧化物半導(dǎo)體層362及氧化物絕緣層366之上。之后，抗蝕劑掩模在第四光刻處理中形成，以及第ー電極365a和第二電極365b通過選擇性蝕刻來形成。然后，抗蝕劑掩模被去除(參見圖12C)。用于第一電極365a和第二電極365b的材料的實(shí)例包括選自Al、Cr、Cu、Ta、Ti、
Mo及W的元素；含有這些元素中的任意元素作為其成分的合金；以及含有這些元素中的任 意元素的組合的合金膜。此外，金屬導(dǎo)電膜可以是單層或者兩個(gè)或更多層的疊層。
在上述步驟中，所沉積的氧化物半導(dǎo)體層通過熱處理來脫水或脫氫，從而使其電阻降低；隨后，選擇性地使氧化物半導(dǎo)體層的一部分變得具有過量的氧。結(jié)果，與柵電極361重疊的溝道形成區(qū)363具有高電阻并且變?yōu)楸菊鞯幕蚧旧媳菊鞯?。另外，與第一電極365a重疊的低電阻區(qū)364a以及與第二電極365b重疊的低電阻區(qū)364b按照自對(duì)準(zhǔn)的方式來形成。上述步驟允許晶體管360被形成。附加的熱處理能夠在空氣中于10(T200° C下執(zhí)行廣30小時(shí)。在本實(shí)施例中，該熱處理在150° C下執(zhí)行10小吋。該熱處理能夠在固定的加熱溫度下執(zhí)行或者遵循其中溫度反復(fù)地從室溫上升至10(T200° C的加熱溫度以及從加熱溫度下降至室溫的溫度循環(huán)。此外，該熱處理能夠在氧化物絕緣層形成之前于降低的壓カ下執(zhí)行。在降低的壓カ下進(jìn)行的熱處理縮短了加熱時(shí)間。通過在氧化物半導(dǎo)體層的與第二電極365b (或第一電極365a)重疊的部分內(nèi)形 成低電阻區(qū)364b (或低電阻區(qū)364a)，能夠提高晶體管的可靠性。特別地，通過形成低電阻區(qū)364b，電導(dǎo)率能夠在第二電極365b、低電阻區(qū)364b及溝道形成區(qū)363當(dāng)中變化(按照它們的電導(dǎo)率降低的順序列出)。因此，在晶體管于第二電極365b與用于供應(yīng)高壓供電電位VDD的布線連接的情況下操作的情形中，低電阻區(qū)用作緩沖區(qū)，并且即使在柵電極361與第ニ電極365b之間施加高電場(chǎng)，高電場(chǎng)也不會(huì)局部的施加；因而，能夠提高晶體管的擊穿電壓。然后，保護(hù)性絕緣層323被形成于第一電極365a、第二電極365b及氧化物絕緣層366之上。在本實(shí)施例中，保護(hù)性絕緣層323使用氮化硅膜來形成(參見圖12D)。通過使用包含本實(shí)施例所描述的氧化物半導(dǎo)體層的晶體管，能夠在不設(shè)置鎖存電路的情況下制作觸發(fā)器。這導(dǎo)致在觸發(fā)器中的晶體管數(shù)量及功率消耗降低。此外，晶體管數(shù)量的減少導(dǎo)致在集成電路內(nèi)由觸發(fā)器占用的面積減小。(實(shí)施例10)在本實(shí)施例中，描述了根據(jù)實(shí)施例I到5的晶體管(第一到第六晶體管100、101、104、105、106和107)中的每個(gè)晶體管的結(jié)構(gòu)及制造方法的另ー種實(shí)例。換言之，另ー種使用高純度氧化物半導(dǎo)體的晶體管的結(jié)構(gòu)及制造方法的實(shí)例參照?qǐng)D13A到13D來描述。注意，雖然在圖13D中的晶體管350是單柵極晶體管，但是本發(fā)明并不限制于這種配置。晶體管可以是包括多個(gè)柵電極和多個(gè)溝道形成區(qū)的多柵極晶體管。在基板340之上制作晶體管350的過程將在下面參照?qǐng)D13A到13D來描述。首先，在基板340之上形成導(dǎo)電膜，并且然后，在第一光刻處理中形成柵電極351。在本實(shí)施例中，150nm厚的鎢膜通過濺射形成為柵電極351。然后，在柵電極351之上形成柵極絕緣層342。在本實(shí)施例中，具有IOOnm或更小的厚度的氧氮化硅膜通過等離子體CVD形成為柵極絕緣層342。 然后，在柵極絕緣層342之上形成導(dǎo)電膜。在第二光刻處理中，在導(dǎo)電膜之上形成抗蝕劑掩模，并且執(zhí)行選擇性蝕刻，由此形成第一電極355a和第二電極355b。然后,去除抗蝕劑掩模(參見圖13A)。然后，形成氧化物半導(dǎo)體層345(參見圖13B)。在本實(shí)施例中，氧化物半導(dǎo)體層345通過使用In-Ga-Zn-O基金屬氧化物靶子的濺射來形成。然后，氧化物半導(dǎo)體層345在第三光刻處理中被處理成島狀氧化物半導(dǎo)體層。
在形成氧化物半導(dǎo)體層345的步驟中，優(yōu)選的是氧化物半導(dǎo)體層345在保留于處理室內(nèi)的濕氣被去除時(shí)形成，從而可以防止氧化物半導(dǎo)體層345含有氫、羥基或濕氣。用于去除保留于處理室內(nèi)的濕氣的方法可以是與其他實(shí)施例所描述的方法相同的。然后，為了使氧化物半導(dǎo)體層脫水或脫氫，執(zhí)行第一處理。第一熱處理的溫度為40(Γ750° C，優(yōu)選為400° C或更高且低于基板的應(yīng)變點(diǎn)。在此，基板被放置于作為ー種熱處理設(shè)備的電爐內(nèi)，并且在氮?dú)鈿夥罩杏?50° C下對(duì)氧化物半導(dǎo)體層執(zhí)行I小時(shí)的熱處理。之后，防止氧化物半導(dǎo)體層暴露于空氣中以及再次含有水或氫。因而，氧化物半導(dǎo)體層346被獲得(參見圖13C)。第一熱處理能夠采用GRTA，在該第一熱處理中，基板被轉(zhuǎn)移到加熱至65(T700° C的高溫的惰性氣體內(nèi)，以及在其中加熱幾分鐘，并且然后基板被從加熱到高溫的惰性氣體內(nèi)轉(zhuǎn)移出來。然后，形成與氧化物半導(dǎo)體層346接觸的氧化物絕緣層356。氧化物絕緣層356具 有Inm或更大的厚度，并且能夠通過適當(dāng)?shù)厥褂秒s質(zhì)(例如，水或氫)沒有被混合到氧化物絕緣層356內(nèi)的方法(例如，濺射)來形成。當(dāng)在氧化物絕緣層356內(nèi)含有氫時(shí)，氫可以進(jìn)入氧化物半導(dǎo)體層或者可能發(fā)生由氫導(dǎo)致的在氧化物半導(dǎo)體層內(nèi)的氧的引出，并且可以降低氧化物半導(dǎo)體層(其引起晶體管成為η型晶體管)的背溝道的電阻，這可以促使寄生溝道形成。因此，重要的是通過用以使包含于氧化物絕緣層356內(nèi)的氫盡可能多地減少的方法來形成氧化物絕緣層356。注意，用于氧化物絕緣層356的材料和形成方法能夠與用于實(shí)施例8所描述的氧化物絕緣層396的材料和形成方法類似。然后，第二熱處理(優(yōu)選地在200 400° C下，例如250 350° C)在惰性氣體氣氛中或者在氧氣氣氛中執(zhí)行。例如，第二熱處理在氮?dú)鈿夥罩杏?50° C下執(zhí)行I小吋。在第ニ熱處理中，氧化物半導(dǎo)體層(溝道形成區(qū))的一部分在與氧化物絕緣層356接觸的時(shí)候加熱。在上述步驟中，使已經(jīng)由第一熱處理脫水或脫氫的并因而具有降低的電阻的氧化物半導(dǎo)體層含有過量的氧。結(jié)果，本征的或基本上本征的氧化物半導(dǎo)體層352得以形成。上述步驟允許晶體管350被形成。附加的熱處理能夠在空氣中于10(T200° C下執(zhí)行廣30小時(shí)。在本實(shí)施例中，該熱處理在150° C下執(zhí)行10小吋。該熱處理能夠在固定的加熱溫度下執(zhí)行或者遵循其中溫度反復(fù)地從室溫上升至10(T200° C的加熱溫度以及從加熱溫度下降至室溫的溫度循環(huán)。此外，該熱處理能夠在氧化物絕緣層形成之前于降低的壓カ下執(zhí)行。在降低的壓カ下進(jìn)行的熱處理縮短了加熱時(shí)間。該熱處理促使保留于氧化物半導(dǎo)體層內(nèi)的少量的氫被引入氧化物絕緣層；因而，能夠獲得常斷型晶體管。因此，能夠提高半導(dǎo)體裝置的可靠性。注意，絕緣層可以另外設(shè)置于氧化物絕緣層356之上。在本實(shí)施例中，絕緣層343被形成于氧化物絕緣層356之上(參見圖13D)。用于絕緣層343的材料和形成方法能夠與用于實(shí)施例8所描述的絕緣層398的材料和形成方法類似。此外，為了平坦化的目的，還能夠?qū)⑵教够^緣層能夠設(shè)置于絕緣層343的頂表面之上。通過使用包含本實(shí)施例所描述的氧化物半導(dǎo)體層的晶體管，能夠在不設(shè)置鎖存電路的情況下制作觸發(fā)器。這導(dǎo)致在觸發(fā)器中的晶體管數(shù)量和功率消耗降低。此外，晶體管數(shù)量的減少導(dǎo)致在集成電路內(nèi)由觸發(fā)器占用的面積減小。(實(shí)施例11)在本實(shí)施例中，將描述包括以上實(shí)施例所描述的半導(dǎo)體裝置的電子電器的具體實(shí)例。圖14A所示的電子電器是便攜式游戲機(jī)，該便攜式游戲機(jī)包括外殼9630、顯示部分9631、揚(yáng)聲器9633、操作鍵9635、連接端子9636、存儲(chǔ)媒體讀出部分9672等。便攜式游戲機(jī)能夠具有讀取存儲(chǔ)于存儲(chǔ)媒體內(nèi)的程序或數(shù)據(jù)以將其顯示于顯示部分上的功能，以及通過無線通信與別的便攜式游戲機(jī)共享數(shù)據(jù)的功能。注意，除了以上所給出的那些功能之 夕卜，便攜式游戲機(jī)還能夠具有多種功能。圖14B所示的電子電器是數(shù)碼相機(jī)，該數(shù)碼相機(jī)包括外殼9630、顯示部分9631、揚(yáng)聲器9633、操作鍵9635、連接端子9636、快門按鈕9676、圖像接收部分9677等。數(shù)碼相機(jī)能夠具有拍攝靜止圖像和/或運(yùn)動(dòng)圖像的功能，自動(dòng)或手動(dòng)校正所拍攝的圖像的功能，將所拍攝的圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于存儲(chǔ)元件內(nèi)的功能，將所拍攝的圖像數(shù)據(jù)顯示于顯示部分上的功能，電視接收功能等。注意，除了以上給出的那些功能之外，數(shù)碼相機(jī)還能夠具有多種功能。電子電器所示的圖14C是電視接收器，該電視接收器包括外殼9630、顯示部分9631、揚(yáng)聲器9633、操作鍵9635、連接端子9636等。電視能夠具有將電視電波轉(zhuǎn)換成圖像信號(hào)的功能，將圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換成用于顯示的信號(hào)的功能，轉(zhuǎn)換圖像信號(hào)的幀頻的功能等。注意，除了以上給出的那些功能之外，電視接收器還能夠具有多種功能。圖15A所示的電子電器是計(jì)算機(jī)，該計(jì)算機(jī)包括外殼9630、顯示部分9631、揚(yáng)聲器9633、操作鍵9635、連接端子9636、指點(diǎn)設(shè)備9681、外部連接端ロ 9680等。計(jì)算機(jī)能夠具有將各種信息(例如，靜止圖像、運(yùn)動(dòng)圖像及文字)顯示于顯示部分上的功能，以各種軟件(程序)來控制處理的功能，通信功能(例如，無線通信或有線通信)，以通信功能與各種計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)連接的功能，以通信功能來發(fā)送或接收各種數(shù)據(jù)的功能等。注意，除了以上給出的那些功能之外，計(jì)算機(jī)還能夠具有多種功能。圖15B所不的電子電器是移動(dòng)電話,該移動(dòng)電話包括外殼9630、顯不部分9631、揚(yáng)聲器9633、操作鍵9635、麥克風(fēng)9638等。移動(dòng)電話能夠具有將各種數(shù)據(jù)(例如，靜止圖像、運(yùn)動(dòng)圖像及文字)顯示于顯示部分上的功能，將日歷、日期、時(shí)間等顯示于顯示部分上的功能，用于管理或編輯顯示于顯示部分上的數(shù)據(jù)的功能，以各種軟件(程序)來控制處理的功能等。注意，除了以上給出的那些功能之外，移動(dòng)電話還能夠具有多種功能。所示的圖15C的電子裝置是電子書，該電子書包括外殼9630、顯示部分9631、操作鍵9635等。電子書能夠具有將各種數(shù)據(jù)(例如，靜止圖像、運(yùn)動(dòng)圖像及文字)顯示于顯示部分上的功能，將日歷、日期、時(shí)間等顯示于顯示部分上的功能，用于管理或編輯顯示于顯示部分上的數(shù)據(jù)的功能，以各種軟件(程序)來控制處理的功能等。注意，除了以上給出的那些功能之外，電子書還能夠具有多種功能。電子書能夠特別地應(yīng)用于例如電子書閱讀器(也稱為電子圖書閱讀器)、海報(bào)以及車廂內(nèi)廣告(例如，火車)。圖I 所示的電子裝置是數(shù)碼相框，該數(shù)碼相框包括并入外殼9701內(nèi)的顯示部分9703。顯示部分9703能夠顯示各種圖像。例如，顯示部分9703能夠顯示以數(shù)碼相機(jī)等拍攝的圖像數(shù)據(jù)，并且起著像普通相框ー樣的作用。
注意，數(shù)碼相框被設(shè)置有操作部分、外部連接端子(例如，USB端子和可與各種線纜(例如，USB線)連接的端子)、存儲(chǔ)媒體插入部分等。雖然這些構(gòu)件可以設(shè)置于與顯示部分相同的表面上，但是出于設(shè)計(jì)美觀起見，優(yōu)選的是將它們?cè)O(shè)置于側(cè)面或背面。例如，用于存儲(chǔ)以數(shù)碼相機(jī)拍攝的圖像數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)媒體被插入數(shù)碼相框的存儲(chǔ)媒體插入部分內(nèi)，以及數(shù)據(jù)被裝載，由此能夠在顯示部分9703上顯示圖像。數(shù)碼相框能夠具有通過無線通信接收和發(fā)送數(shù)據(jù)的功能。以該功能，數(shù)碼相框能夠通過無線通信來獲取所期望的圖像數(shù)據(jù)并顯示該數(shù)據(jù)。注意，除了以上給出的那些功能之外，數(shù)碼相框還能夠具有多種功能。作為本發(fā)明的一種實(shí)施例的觸發(fā)器能夠用作上述電子電器中的任意裝置的顯示部分內(nèi)的集成電路的一部分。注意，除了包括顯示部分(顯示裝置)的電子電器之外，還能夠?qū)⒆鳛楸景l(fā)明的一種實(shí)施例的觸發(fā)器提供給各種電子電器。因而，可應(yīng)用本發(fā)明的電子電器不只是電子電器的上述具體實(shí)例。例如，本發(fā)明可應(yīng)用于能夠無線地發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的半導(dǎo)體裝置(稱為RF標(biāo)簽、ID標(biāo)簽、IC標(biāo)簽、IC芯片、無線標(biāo)簽或電子標(biāo)簽的數(shù)據(jù)載體)。 通過將作為本發(fā)明的一種實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置應(yīng)用于那些電子電器，能夠降低那些電子電器的功率消耗。本申請(qǐng)基于在2009年12月23日提交日本專利局的日本專利申請(qǐng)No. 2009-291587，在此以提及方式引用該專利申請(qǐng)No. 2009-291587全文。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體裝置，包括 第一晶體管； 第二晶體管； 第一反相器電路；和 第二反相器電路， 其中所述第一晶體管的源極和漏極中的ー個(gè)與第一布線電連接， 其中所述第一晶體管的所述源極和所述漏極中的另ー個(gè)與所述第一反相器電路的輸入電連接， 其中所述第一反相器電路的輸出與所述第二晶體管的源極和漏極中的一個(gè)電連接， 其中所述第二晶體管的所述源極和所述漏極中的另ー個(gè)與所述第二反相器電路的輸 入電連接，以及 其中所述第二反相器電路的輸出與第二布線電連接。
2.—種半導(dǎo)體裝置，包括 第一晶體管； 第二晶體管； 第三晶體管； 第四晶體管； 第一反相器電路；和 第二反相器電路， 其中所述半導(dǎo)體裝置被配置成將復(fù)位信號(hào)輸入到所述第三晶體管的柵極和所述第四晶體管的柵極， 其中所述第一晶體管的源極和漏極中的ー個(gè)與第一布線電連接， 其中所述第一晶體管的所述源極和所述漏極中的另ー個(gè)與所述第一反相器電路的輸入電連接， 其中所述第一反相器電路的輸出與所述第二晶體管的源極和漏極中的一個(gè)電連接， 其中所述第二晶體管的所述源極和所述漏極中的另ー個(gè)與所述第二反相器電路的輸入電連接， 其中所述第二反相器電路的輸出與第二布線電連接， 其中所述第三晶體管的源極和漏極中的ー個(gè)與所述第一反相器電路的所述輸入電連接， 其中所述第三晶體管的所述源極和所述漏極中的另ー個(gè)與低壓供電線路電連接， 其中所述第四晶體管的源極和漏極中的ー個(gè)與所述第二反相器電路的所述輸入電連接，以及 其中所述第四晶體管的所述源極和所述漏極中的另ー個(gè)與高壓供電線路電連接。
3.一種半導(dǎo)體裝置，包括 第一晶體管； 第二晶體管； 第五晶體管； 第六晶體管；第一反相器電路；和 第二反相器電路， 其中所述半導(dǎo)體裝置被配置成將置位信號(hào)輸入到所述第五晶體管的柵極和所述第六晶體管的柵極， 其中所述第一晶體管的源極和漏極中的ー個(gè)與第一布線電連接， 其中所述第一晶體管的所述源極和所述漏極中的另ー個(gè)與所述第一反相器電路的輸入電連接， 其中所述第一反相器電路的輸出與所述第二晶體管的源極和漏極中的一個(gè)電連接， 其中所述第二晶體管的所述源極和所述漏極中的另ー個(gè)與所述第二反相器電路的輸入電連接， 其中所述第二反相器電路的輸出與第二布線電連接， 其中所述第五晶體管的源極和漏極中的ー個(gè)與所述第一反相器電路的所述輸入電連接， 其中所述第五晶體管的所述源極和所述漏極中的另ー個(gè)與高壓供電線路電連接， 其中所述第六晶體管的源極和漏極中的ー個(gè)與所述第二反相器電路的所述輸入電連接，以及 其中所述第六晶體管的所述源極和所述漏極中的另ー個(gè)與低壓供電線路電連接。
4.一種半導(dǎo)體裝置，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； 第一反相器電路；和 第二反相器電路， 其中所述半導(dǎo)體裝置被配置成將復(fù)位信號(hào)輸入到所述第三晶體管的柵極和所述第四晶體管的柵極， 其中所述半導(dǎo)體裝置被配置成將置位信號(hào)輸入到所述第五晶體管的柵極和所述第六晶體管的柵極， 其中所述第一晶體管的源極和漏極中的ー個(gè)與第一布線電連接， 其中所述第一晶體管的所述源極和所述漏極中的另ー個(gè)與所述第一反相器電路的輸入電連接， 其中所述第一反相器電路的輸出與所述第二晶體管的源極和漏極中的一個(gè)電連接， 其中所述第二晶體管的所述源極和所述漏極中的另ー個(gè)與所述第二反相器電路的輸入電連接， 其中所述第二反相器電路的輸出與第二布線電連接， 其中所述第三晶體管的源極和漏極中的ー個(gè)與所述第一反相器電路的所述輸入電連接，其中所述第三晶體管的所述源極和所述漏極中的另ー個(gè)與低壓供電線路電連接， 其中所述第四晶體管的源極和漏極中的ー個(gè)與所述第二反相器電路的所述輸入電連接，以及 其中所述第四晶體管的所述源極和所述漏極中的另ー個(gè)與高壓供電線路電連接， 其中所述第五晶體管的源極和漏極中的ー個(gè)與所述第一反相器電路的所述輸入電連接， 其中所述第五晶體管的所述源極和所述漏極中的另ー個(gè)與所述高壓供電線路電連接，其中所述第六晶體管的源極和漏極中的ー個(gè)與所述第二反相器電路的所述輸入電連接，以及 其中所述第六晶體管的所述源極和所述漏極中的另ー個(gè)與所述低壓供電線路電連接。
5.一種半導(dǎo)體裝置，包括 第一晶體管； 第二晶體管； 第一反相器電路； 第二反相器電路； 包括第一對(duì)電極的第一電容器；和 包括第二對(duì)電極的第二電容器， 其中所述第一晶體管的源極和漏極中的ー個(gè)與第一布線電連接， 其中所述第一晶體管的所述源極和所述漏極中的另ー個(gè)與所述第一反相器電路的輸入電連接， 其中所述第一反相器電路的輸出與所述第二晶體管的源極和漏極中的一個(gè)電連接， 其中所述第二晶體管的所述源極和所述漏極中的另ー個(gè)與所述第二反相器電路的輸入電連接， 其中所述第二反相器電路的輸出與第二布線電連接， 其中所述第一電容器的一個(gè)電極與所述第一反相器電路的所述輸入電連接， 其中所述第一電容器的另ー個(gè)電極與低壓供電線路電連接， 其中所述第二電容器的一個(gè)電極與所述第二反相器電路的所述輸入電連接，以及 其中所述第二電容器的另ー個(gè)電極與所述低壓供電線路電連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求2到4中的任ー權(quán)利要求所述的半導(dǎo)體裝置，還包括 包括第一對(duì)電極的第一電容器；和 包括第二對(duì)電極的第二電容器， 其中所述第一電容器的一個(gè)電極與所述第一反相器電路的所述輸入電連接， 其中所述第一電容器的另ー個(gè)電極與所述低壓供電線路電連接， 其中所述第二電容器的一個(gè)電極與所述第二反相器電路的所述輸入電連接，以及 其中所述第二電容器的另ー個(gè)電極與所述低壓供電線路電連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的半導(dǎo)體裝置，其中所述第一晶體管和所述第二晶體管中的任何晶體管包括其中載流子濃度小于IXlO1Vcm3的氧化物半導(dǎo)體層。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體裝置，其中所述第一晶體管、所述第二晶體管、所述第三晶體管及所述第四晶體管中的任何晶體管包括其中載流子濃度小于IXlO1Vcm3的氧化物半導(dǎo)體層。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體裝置，其中所述第一晶體管、所述第二晶體管、所述第五晶體管及所述第六晶體管中的任何晶體管包括其中載流子濃度小于IXlO1Vcm3的氧化物半導(dǎo)體層。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體裝置，其中所述第一晶體管、所述第二晶體管、所述第三晶體管、所述第四晶體管、所述第五晶體管及所述第六晶體管中的任何晶體管包括其中載流子濃度小于IXlO1Vcm3的氧化物半導(dǎo)體層。
11.根據(jù)權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體裝置，其中所述第一晶體管和所述第二晶體管中的任何晶體管包括其中載流子濃度小于IXlO1Vcm3的氧化物半導(dǎo)體層。
12.根據(jù)權(quán)利要求7到11中的任ー權(quán)利要求所述的半導(dǎo)體裝置，其中所述氧化物半導(dǎo)體層的帶隙為2eV或更大。
13.根據(jù)權(quán)利要求I到5和7到11中的任ー權(quán)利要求所述的半導(dǎo)體裝置，其中所述半導(dǎo)體裝置被配置成將反相時(shí)鐘信號(hào)輸入到所述第一晶體管的柵極并且將時(shí)鐘信號(hào)輸入到所述第二晶體管的柵極。
14.根據(jù)權(quán)利要求I到5和7到11中的任ー權(quán)利要求所述的半導(dǎo)體裝置，其中所述第一反相器電路和所述第二反相器電路每個(gè)都是CMOS反相器電路。
15.根據(jù)權(quán)利要求I到5和7到11中的任ー權(quán)利要求所述的半導(dǎo)體裝置，其中所述半導(dǎo)體裝置是觸發(fā)器。
16.ー種電子電器，包括根據(jù)權(quán)利要求I到5和7到11中的任ー權(quán)利要求所述的半導(dǎo)體裝置。
全文摘要
本發(fā)明的目的是提供不需要鎖存電路來將數(shù)據(jù)保持于反相器電路的輸出的低功率的半導(dǎo)體裝置。在該半導(dǎo)體裝置中，第一反相器電路的輸入通過第一晶體管的源極和漏極與輸入端子連接。第二反相器電路的輸入通過第二晶體管的源極和漏極與第一反相器電路的輸出連接。第二反相器的輸出與輸出端子連接。反相時(shí)鐘信號(hào)和時(shí)鐘信號(hào)被分別輸入第一晶體管和第二晶體管的柵極。第一和第二晶體管具有極低的斷態(tài)電流，這允許裝置的輸出電位即使在輸入變化時(shí)也保持不變。
文檔編號(hào)H03K3/356GK102652396SQ20108005506
公開日2012年8月29日 申請(qǐng)日期2010年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月23日
發(fā)明者石井將人 申請(qǐng)人:株式會(huì)社半導(dǎo)體能源研究所