所公開(kāi)的發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體裝置及其制造方法。注意，在本說(shuō)明書等中，半導(dǎo)體裝置是指能夠通過(guò)利用半導(dǎo)體特性而工作的所有裝置，因此電光裝置、發(fā)光顯示裝置、半導(dǎo)體電路及電子設(shè)備都是半導(dǎo)體裝置。
背景技術(shù)：
：通過(guò)利用形成在具有絕緣表面的襯底上的半導(dǎo)體薄膜來(lái)構(gòu)成晶體管(也稱為薄膜晶體管(tft))的技術(shù)受到關(guān)注。該晶體管被廣泛地應(yīng)用于如集成電路(ic)及圖像顯示裝置(顯示裝置)等的電子設(shè)備。作為可以應(yīng)用于晶體管的半導(dǎo)體薄膜，硅類半導(dǎo)體材料是眾所周知的。作為其他材料，氧化物半導(dǎo)體受到關(guān)注。例如，公開(kāi)了作為晶體管的活性層使用包含銦(in)、鎵(ga)及鋅(zn)的非晶氧化物的晶體管(參照專利文獻(xiàn)1)。[專利文獻(xiàn)1]日本專利申請(qǐng)公開(kāi)2006-165528號(hào)公報(bào)為了實(shí)現(xiàn)晶體管的工作的高速化、晶體管的低耗電量化、低價(jià)格化等，必須要實(shí)現(xiàn)晶體管的微型化。但是，伴隨著晶體管的微型化，容易產(chǎn)生所謂的電特性的劣化，諸如晶體管的閾值電壓的降低、閾值電壓偏差的增大、截止電流的增大等。另外，伴隨著晶體管的微型化，容易受到干蝕刻工序中的損傷或雜質(zhì)元素?cái)U(kuò)散到半導(dǎo)體層中導(dǎo)致的影響，由此容易產(chǎn)生成品率的降低或可靠性的降低。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的一個(gè)方式的目的之一是提供具有如下結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體裝置及其制造方法，即，為了實(shí)現(xiàn)更高性能的半導(dǎo)體裝置，提高實(shí)現(xiàn)了微型化的晶體管的導(dǎo)通特性(例如，導(dǎo)通電流或場(chǎng)效應(yīng)遷移率)來(lái)實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體裝置的高速響應(yīng)、高速驅(qū)動(dòng)。本發(fā)明的一個(gè)方式的目的之一是提供一種偏差少且具有良好的電特性的可靠性高的晶體管。另外，本發(fā)明的一個(gè)方式的目的之一是在包括該晶體管的半導(dǎo)體裝置中也實(shí)現(xiàn)高性能化、高可靠性化及高生產(chǎn)化。在具有依次層疊有氧化物半導(dǎo)體層、柵極絕緣層及在側(cè)面設(shè)置有側(cè)壁絕緣層的柵電極層的晶體管的半導(dǎo)體裝置中，以與氧化物半導(dǎo)體層及側(cè)壁絕緣層接觸的方式設(shè)置源電極層及漏電極層。在該半導(dǎo)體裝置的制造工序中，以覆蓋氧化物半導(dǎo)體層、側(cè)壁絕緣層及柵電極層上的方式層疊導(dǎo)電層及層間絕緣層，通過(guò)對(duì)層間絕緣層及導(dǎo)電層進(jìn)行切削(研磨、拋光)去除柵電極層上的導(dǎo)電層，來(lái)形成源電極層及漏電極層。作為切削(研磨、拋光)方法，可以適當(dāng)?shù)乩没瘜W(xué)機(jī)械拋光(chemicalmechanicalpolishing：cmp)法。因?yàn)樵谛纬稍措姌O層及漏電極層的工序中的去除柵電極層上的導(dǎo)電層的工序中不利用使用抗蝕劑掩模的蝕刻工序，所以可以準(zhǔn)確地進(jìn)行精密的加工。因此，在半導(dǎo)體裝置的制造工序中，可以以高成品率制造形狀和特性的偏差少的具有微型的結(jié)構(gòu)的晶體管。另外，優(yōu)選在柵電極層上設(shè)置絕緣層。在去除設(shè)置在絕緣層上的用作源電極層及漏電極層的導(dǎo)電層的工序中，可以去除該絕緣層的一部分或整個(gè)部分。通過(guò)將柵電極層用作掩模的自對(duì)準(zhǔn)工藝，將摻雜劑引入到氧化物半導(dǎo)體層中，在氧化物半導(dǎo)體層中夾著溝道形成區(qū)形成其電阻比溝道形成區(qū)的電阻低且包含摻雜劑的低電阻區(qū)。摻雜劑是改變氧化物半導(dǎo)體層的導(dǎo)電率的雜質(zhì)。作為摻雜劑的引入方法，可以利用離子注入法、離子摻雜法、等離子體浸沒(méi)式離子注入法(plasma-immersionionimplantationmethod)等。通過(guò)具有在溝道長(zhǎng)度方向上夾著溝道形成區(qū)包括低電阻區(qū)的氧化物半導(dǎo)體層，該晶體管具有高導(dǎo)通特性(例如，導(dǎo)通電流及場(chǎng)效應(yīng)遷移率)，并能夠進(jìn)行高速工作及高速響應(yīng)。另外，在形成氧化物半導(dǎo)體層之后進(jìn)行用來(lái)去除附著在氧化物半導(dǎo)體層的雜質(zhì)的洗滌處理。優(yōu)選在形成柵極絕緣層之前進(jìn)行該洗滌處理?？梢允褂胻mah(tetramethylammoniumhydroxide：四甲基氫氧化銨)溶液等堿性的溶液、稀氫氟酸、草酸等酸性的溶液或者水來(lái)進(jìn)行該洗滌處理。通過(guò)進(jìn)行洗滌處理，可以實(shí)現(xiàn)具有穩(wěn)定的電特性的可靠性高的晶體管。本發(fā)明的一個(gè)方式是一種半導(dǎo)體裝置，包括：設(shè)置在氧化物絕緣層上的包括溝道形成區(qū)的氧化物半導(dǎo)體層；氧化物半導(dǎo)體層上的柵極絕緣層；柵極絕緣層上的柵電極層及絕緣層的疊層；覆蓋柵電極層的側(cè)面及絕緣層的側(cè)面的側(cè)壁絕緣層；與氧化物半導(dǎo)體層、柵極絕緣層的側(cè)面和側(cè)壁絕緣層的側(cè)面接觸的源電極層及漏電極層；以及源電極層及漏電極層上的層間絕緣層，其中，源電極層及漏電極層的頂面的高度低于絕緣層、側(cè)壁絕緣層及層間絕緣層的頂面的高度且高于柵電極層的頂面的高度，并且，在氧化物半導(dǎo)體層中，包括與柵極絕緣層重疊的區(qū)域的不與柵電極層重疊的區(qū)域包含摻雜劑。在氧化物半導(dǎo)體層中，不與源電極層或漏電極層重疊的區(qū)域也可以具有比與源電極層或漏電極層重疊的區(qū)域高的氧濃度。本發(fā)明的一個(gè)方式是一種半導(dǎo)體裝置的制造方法，包括如下步驟：形成氧化物絕緣層；在氧化物絕緣層上形成氧化物半導(dǎo)體層；對(duì)氧化物半導(dǎo)體層的一部分選擇性地進(jìn)行蝕刻來(lái)形成島狀氧化物半導(dǎo)體層；對(duì)島狀氧化物半導(dǎo)體層的頂面及側(cè)面進(jìn)行洗滌處理；在島狀氧化物半導(dǎo)體層上形成柵極絕緣層；在柵極絕緣層上層疊與島狀氧化物半導(dǎo)體層重疊的柵電極層及絕緣層；以柵電極層及絕緣層為掩模將摻雜劑引入到島狀氧化物半導(dǎo)體層的一部分中；在柵極絕緣層上形成覆蓋柵電極層的側(cè)面及絕緣層的側(cè)面的側(cè)壁絕緣層；在島狀氧化物半導(dǎo)體層、柵極絕緣層、柵電極層、絕緣層及側(cè)壁絕緣層上形成導(dǎo)電層；在導(dǎo)電層上形成層間絕緣層；以及通過(guò)化學(xué)機(jī)械拋光法，直到使柵電極層上的絕緣層露出去除層間絕緣層及導(dǎo)電層而分割導(dǎo)電層，來(lái)形成源電極層及漏電極層。另外，也可以進(jìn)行從氧化物半導(dǎo)體層釋放氫或水分的加熱處理(脫水化處理或脫氫化處理)。此外，當(dāng)作為氧化物半導(dǎo)體層使用結(jié)晶氧化物半導(dǎo)體層時(shí)，也可以進(jìn)行用來(lái)晶化的加熱處理。另外，也可以將氧供應(yīng)到氧化物半導(dǎo)體層中。由于脫水化處理或脫氫化處理，有可能構(gòu)成氧化物半導(dǎo)體的主要成分材料的氧同時(shí)脫離而減少。在氧化物半導(dǎo)體層中，氧脫離的部分存在有氧缺損，而起因于該氧缺損會(huì)產(chǎn)生導(dǎo)致晶體管的電特性變動(dòng)的施主能級(jí)。例如，通過(guò)以接觸于氧化物半導(dǎo)體層的方式設(shè)置成為氧的供應(yīng)源的包含較多(過(guò)剩的)氧的絕緣層，可以從該絕緣層對(duì)氧化物半導(dǎo)體層供應(yīng)氧。在上述結(jié)構(gòu)中，也可以通過(guò)在進(jìn)行了脫水化處理或脫氫化處理的氧化物半導(dǎo)體層的至少一部分與包含較多氧的絕緣層接觸的狀態(tài)下進(jìn)行加熱處理來(lái)對(duì)氧化物半導(dǎo)體層供應(yīng)氧。另外，為了對(duì)氧化物半導(dǎo)體層供應(yīng)充分的氧而使氧化物半導(dǎo)體層中過(guò)飽和氧，也可以以?shī)A著氧化物半導(dǎo)體層且與此接觸的方式設(shè)置包含過(guò)剩的氧的絕緣層(氧化硅等)。另外，也可以對(duì)進(jìn)行了脫水化處理或脫氫化處理的氧化物半導(dǎo)體層引入氧(至少包含氧自由基、氧原子和氧離子中的任何一個(gè))而將氧供應(yīng)到氧化物半導(dǎo)體層。作為氧的引入方法，可以使用離子注入法、離子摻雜法、等離子體浸沒(méi)式離子注入法、在包含氧的氣氛下進(jìn)行的等離子體處理等。減少水分或氫等雜質(zhì)而實(shí)現(xiàn)高純度化的氧化物半導(dǎo)體(purifiedos)可以通過(guò)之后對(duì)氧化物半導(dǎo)體供應(yīng)氧減少氧化物半導(dǎo)體中的氧缺損，來(lái)成為i型(本征)氧化物半導(dǎo)體或無(wú)限趨近于i型(實(shí)際上i型化)的氧化物半導(dǎo)體。作為其中形成溝道的半導(dǎo)體層使用i型或?qū)嶋H上i型化的氧化物半導(dǎo)體的晶體管具有截止電流顯著低的特性。具體而言，氧化物半導(dǎo)體層的氫濃度為5×1019atoms/cm3以下，優(yōu)選為5×1018atoms/cm3以下，更優(yōu)選為5×1017atoms/cm3以下。另外，通過(guò)二次離子質(zhì)譜分析技術(shù)(sims：secondaryionmassspectrometry)來(lái)測(cè)量上述氧化物半導(dǎo)體層中的氫濃度。此外，可以利用霍爾效應(yīng)測(cè)量來(lái)測(cè)量的i型或?qū)嶋H上實(shí)現(xiàn)i型化的氧化物半導(dǎo)體的載流子密度低于1×1014/cm3，優(yōu)選低于1×1012/cm3，更優(yōu)選低于1×1011/cm3。另外，氧化物半導(dǎo)體的帶隙為2ev以上，優(yōu)選為2.5ev以上，更優(yōu)選為3ev以上。通過(guò)使用將i型或?qū)嶋H上實(shí)現(xiàn)i型化的氧化物半導(dǎo)體用于其中形成溝道的半導(dǎo)體層，可以降低晶體管的截止電流。因此，優(yōu)選對(duì)進(jìn)行了脫水化處理或脫氫化處理的氧化物半導(dǎo)體層供應(yīng)氧。通過(guò)對(duì)氧化物半導(dǎo)體層供應(yīng)氧，可以填補(bǔ)氧化物半導(dǎo)體層中的氧缺損。另外，優(yōu)選的是，以覆蓋氧化物半導(dǎo)體層且設(shè)置在包含過(guò)剩的氧的絕緣層的外側(cè)的方式設(shè)置用來(lái)抑制從氧化物半導(dǎo)體層釋放氧的阻擋層(氧化鋁等)。通過(guò)由包含過(guò)剩的氧的絕緣層或阻擋層覆蓋氧化物半導(dǎo)體層，可以實(shí)現(xiàn)如下?tīng)顟B(tài)：在氧化物半導(dǎo)體層中氧的量與化學(xué)計(jì)量組成大致一致的狀態(tài)或氧比化學(xué)計(jì)量組成多的過(guò)飽和的狀態(tài)。例如，當(dāng)氧化物半導(dǎo)體層是in-ga-zn類氧化物時(shí)，化學(xué)計(jì)量組成的一個(gè)例子為in:ga:zn:o＝1:1:1:4[原子數(shù)比]，因此氧的原子數(shù)比為4或4以上。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方式，可以以高成品率提供即使具有微型的結(jié)構(gòu)也偏差少且具有良好的電特性的晶體管。通過(guò)在形成氧化物半導(dǎo)體層之后進(jìn)行洗滌處理(雜質(zhì)去除處理)，可以實(shí)現(xiàn)具有穩(wěn)定的電特性的可靠性高的晶體管。另外，在包括該晶體管的半導(dǎo)體裝置中也可以實(shí)現(xiàn)高性能化、高可靠性化及高生產(chǎn)化。附圖說(shuō)明圖1a和圖1b是說(shuō)明半導(dǎo)體裝置的一個(gè)方式的平面圖及截面圖；圖2a至圖2d是說(shuō)明半導(dǎo)體裝置的制造方法的一個(gè)方式的截面圖；圖3a至圖3d是說(shuō)明半導(dǎo)體裝置的制造方法的一個(gè)方式的截面圖；圖4a至圖4c是說(shuō)明半導(dǎo)體裝置的一個(gè)方式的截面圖；圖5a至圖5c是示出半導(dǎo)體裝置的一個(gè)方式的平面圖、截面圖及電路圖；圖6a和圖6b是示出半導(dǎo)體裝置的一個(gè)方式的電路圖及透視圖；圖7a和圖7b是示出半導(dǎo)體裝置的一個(gè)方式的平面圖及截面圖；圖8a和圖8b是示出半導(dǎo)體裝置的一個(gè)方式的電路圖；圖9是示出半導(dǎo)體裝置的一個(gè)方式的方框圖；圖10是示出半導(dǎo)體裝置的一個(gè)方式的方框圖；圖11是示出半導(dǎo)體裝置的一個(gè)方式的方框圖；圖12a和圖12b是說(shuō)明半導(dǎo)體裝置的一個(gè)方式的電路圖及截面圖；圖13是示出sims分析結(jié)果的圖；圖14是示出sims分析結(jié)果的圖；圖15是示出sims分析結(jié)果的圖；圖16是示出sims分析結(jié)果的圖；圖17是示出sims分析結(jié)果的圖；圖18是示出sims分析結(jié)果的圖；圖19是示出sims分析結(jié)果的圖；圖20是示出sims分析結(jié)果的圖；圖21a和圖21b是示出實(shí)施例晶體管的電特性的圖；圖22是示出實(shí)施例晶體管的閾值的偏差的圖；圖23a至圖23f是示出電子設(shè)備的一個(gè)例子的圖；圖24a和圖24b是說(shuō)明半導(dǎo)體裝置的一個(gè)方式的平面圖及截面圖。具體實(shí)施方式參照附圖對(duì)實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。但是，本發(fā)明不局限于以下說(shuō)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(gè)事實(shí)就是其方式及詳細(xì)內(nèi)容在不脫離本發(fā)明的宗旨及其范圍的情況下可以被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下面所示的實(shí)施方式所記載的內(nèi)容中。注意，在以下說(shuō)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附圖標(biāo)記來(lái)表示同一部分或具有同樣的功能的部分，而省略其重復(fù)說(shuō)明。另外，本說(shuō)明書等中的“第一”、“第二”、“第三”等序數(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(jìn)行限制。另外，為了便于理解，有時(shí)附圖等中示出的各構(gòu)成的位置、大小及范圍等并不表示其實(shí)際的位置、大小及范圍等。為此，所公開(kāi)的發(fā)明不局限于在附圖等中公開(kāi)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(shí)互相調(diào)換。因此，在本說(shuō)明書中，“源極”和“漏極”可以被互相調(diào)換。另外，在本說(shuō)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(shí)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(gè)“電極”或“布線”被形成為一體的情況等。實(shí)施方式1在本實(shí)施方式中，參照?qǐng)D1a和圖1b對(duì)半導(dǎo)體裝置及半導(dǎo)體裝置的制造方法的一個(gè)方式進(jìn)行說(shuō)明。在本實(shí)施方式中，作為半導(dǎo)體裝置的一個(gè)例子示出具有氧化物半導(dǎo)體層的晶體管。晶體管既可以采用形成一個(gè)溝道形成區(qū)的單柵結(jié)構(gòu)，又可以采用形成兩個(gè)溝道形成區(qū)的雙柵結(jié)構(gòu)(double-gatestructure)，還可以采用形成三個(gè)溝道形成區(qū)的三柵結(jié)構(gòu)。或者，也可以是具有隔著柵極絕緣層配置在溝道形成區(qū)上下的兩個(gè)柵電極層的雙柵型(dual-gatetype)。圖1a和圖1b所示的晶體管440a是頂柵結(jié)構(gòu)的晶體管的一個(gè)例子。圖1a是平面圖，沿著圖1a中的點(diǎn)劃線x-y切割的截面相當(dāng)于圖1b。如作為溝道長(zhǎng)度方向的截面圖的圖1b所示，包括晶體管440a的半導(dǎo)體裝置在設(shè)置有氧化物絕緣層436的具有絕緣表面的襯底400上包括：具有溝道形成區(qū)409、低電阻區(qū)404a、低電阻區(qū)404b的氧化物半導(dǎo)體層403；源電極層405a；漏電極層405b；柵極絕緣層402；柵電極層401；設(shè)置在柵電極層401的側(cè)面的側(cè)壁絕緣層412a、側(cè)壁絕緣層412b；設(shè)置在柵電極層401上的絕緣層413；設(shè)置在源電極層405a及漏電極層405b上的層間絕緣層415；覆蓋晶體管440a的絕緣層407。另外，為了易于理解，在圖1a中省略絕緣層407、氧化物絕緣層436的記載。層間絕緣層415以使晶體管440a的凹凸平坦化的方式設(shè)置，層間絕緣層415的頂面的高度(在此，“層間絕緣層415的頂面的高度”是指從襯底400表面到層間絕緣層415的垂直距離)大致與側(cè)壁絕緣層412a、側(cè)壁絕緣層412b及絕緣層413的高度相同。另外，源電極層405a及漏電極層405b的頂面的高度低于層間絕緣層415、側(cè)壁絕緣層412a、側(cè)壁絕緣層412b及絕緣層413的頂面的高度且高于柵電極層401的頂面的高度。另外，在圖1a和圖1b中，絕緣層407以與層間絕緣層415、源電極層405a、漏電極層405b、側(cè)壁絕緣層412a、412b、絕緣層413接觸的方式設(shè)置。氧化物半導(dǎo)體層403中的低電阻區(qū)404a及低電阻區(qū)404b通過(guò)自對(duì)準(zhǔn)工藝形成。具體而言，以柵電極層401為掩模將摻雜劑引入到氧化物半導(dǎo)體層403中，在氧化物半導(dǎo)體層403中形成包含摻雜劑的低電阻區(qū)404a及低電阻區(qū)404b。在氧化物半導(dǎo)體層403中的與柵電極層401重疊的區(qū)域中不被引入摻雜劑，該區(qū)域成為溝道形成區(qū)409。包含摻雜劑的低電阻區(qū)404a及低電阻區(qū)404b是其電阻比溝道形成區(qū)409低的區(qū)域。另外，摻雜劑是改變氧化物半導(dǎo)體層403的導(dǎo)電率的雜質(zhì)。作為摻雜劑的引入方法，可以利用離子注入法、離子摻雜法、等離子體浸沒(méi)式離子注入法等。通過(guò)具有在溝道長(zhǎng)度方向上夾著溝道形成區(qū)409包括低電阻區(qū)404a及低電阻區(qū)404b的氧化物半導(dǎo)體層403，晶體管440a具有高導(dǎo)通特性(例如，導(dǎo)通電流及場(chǎng)效應(yīng)遷移率)，并能夠進(jìn)行高速工作及高速響應(yīng)。用于氧化物半導(dǎo)體層403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和zn。另外，作為降低使用該氧化物半導(dǎo)體的晶體管的電特性的偏差的穩(wěn)定劑(stabilizer)，除了上述元素以外優(yōu)選還具有鎵(ga)。另外，作為穩(wěn)定劑優(yōu)選具有錫(sn)。另外，作為穩(wěn)定劑優(yōu)選具有鉿(hf)。另外，作為穩(wěn)定劑優(yōu)選具有鋁(al)。另外，作為穩(wěn)定劑優(yōu)選具有鋯(zr)。另外，作為其他穩(wěn)定劑，可以具有鑭系元素的鑭(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)中的任一種或多種。例如，作為氧化物半導(dǎo)體，可以使用氧化銦、氧化錫、氧化鋅、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、in-ga-zn類氧化物(也稱為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、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類氧化物或in-hf-al-zn類氧化物。注意，在此，例如in-ga-zn類氧化物是指作為主要成分具有in、ga和zn的氧化物，對(duì)in、ga、zn的比率沒(méi)有限制。另外，也可以包含in、ga、zn以外的金屬元素。另外，作為氧化物半導(dǎo)體，也可以使用以inmo3(zno)m(m＞0)表示的材料。這里，m表示選自ga、fe、mn和co中的一種金屬元素或多種金屬元素。另外，作為氧化物半導(dǎo)體，也可以使用以in2sno5(zno)n(n＞0)表示的材料。例如，可以使用其原子數(shù)比為in:ga:zn＝1:1:1(＝1/3:1/3:1/3)、in:ga:zn＝2:2:1(＝2/5:2/5:1/5)或in:ga:zn＝3:1:2(＝1/2:1/6:1/3)的in-ga-zn類氧化物或其組成附近的氧化物?；蛘撸部梢允褂闷湓訑?shù)比為in:sn:zn＝1:1:1(＝1/3:1/3:1/3)、in:sn:zn＝2:1:3(＝1/3:1/6:1/2)或in:sn:zn＝2:1:5(＝1/4:1/8:5/8)的in-sn-zn類氧化物或其組成附近的氧化物。但是，不局限于上述材料，根據(jù)所需要的半導(dǎo)體特性(遷移率、閾值、偏差等)可以使用適當(dāng)?shù)慕M成的材料。另外，為了獲得所需要的半導(dǎo)體特性，優(yōu)選適當(dāng)?shù)卦O(shè)定載流子濃度、雜質(zhì)濃度、缺陷密度、金屬元素與氧的原子數(shù)比、原子間距離、密度等的條件。例如，使用in-sn-zn類氧化物可以較容易獲得較高的遷移率。但是，當(dāng)使用in-ga-zn類氧化物時(shí)也可以通過(guò)減小塊體(bulk)內(nèi)缺陷密度提高遷移率。在此，例如in、ga、zn的原子數(shù)比為in:ga:zn＝a:b:c(a+b+c＝1)的氧化物的組成在其原子數(shù)比為in:ga:zn＝a:b:c(a+b+c＝1)的氧化物的組成的附近是指a、b、c滿足(a-a)2+(b-b)2+(c-c)2≤r2的關(guān)系。r例如可以為0.05。其他氧化物也是同樣的。氧化物半導(dǎo)體處于單晶、多晶(polycrystal)或非晶等的狀態(tài)。優(yōu)選氧化物半導(dǎo)體是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(shí)的圖像中，包括在caac-os中的非晶部與結(jié)晶部的邊界不明確。另外，利用tem在caac-os中觀察不到晶界(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。在包括在caac-os中的結(jié)晶部中，c軸在垂直于caac-os的被形成面或表面的方向上一致，在從垂直于ab面的方向看時(shí)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(shí)，金屬原子排列為層狀或者金屬原子和氧原子排列為層狀。此外，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(shuō)明書中，在只記載“垂直”時(shí)，也包括85°以上且95°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(guò)程中，在從氧化物半導(dǎo)體層的表面一側(cè)進(jìn)行結(jié)晶生長(zhǎng)時(shí)，與被形成面附近相比，有時(shí)在表面附近結(jié)晶部所占的比例高。另外，通過(guò)對(duì)caac-os添加雜質(zhì)，有時(shí)在該雜質(zhì)添加區(qū)中結(jié)晶部產(chǎn)生非晶化。因?yàn)榘ㄔ赾aac-os中的結(jié)晶部的c軸在垂直于caac-os的被形成面或表面的方向上一致，所以有時(shí)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軸方向是垂直于形成caac-os時(shí)的被形成面或表面的方向。通過(guò)進(jìn)行成膜或在成膜之后進(jìn)行加熱處理等的晶化處理來(lái)形成結(jié)晶部。在使用caac-os的晶體管中，因照射可見(jiàn)光或紫外光而產(chǎn)生的電特性變動(dòng)小。因此，該晶體管的可靠性高。另外，構(gòu)成氧化物半導(dǎo)體層的氧的一部分也可以用氮取代。另外，如caac-os那樣的具有結(jié)晶部的氧化物半導(dǎo)體可以進(jìn)一步降低塊體內(nèi)缺陷，通過(guò)提高表面的平坦性，可以獲得處于非晶狀態(tài)的氧化物半導(dǎo)體的遷移率以上的遷移率。為了提高表面的平坦性，優(yōu)選在平坦的表面上形成氧化物半導(dǎo)體，具體地，優(yōu)選在平均面粗糙度(ra)為1nm以下，優(yōu)選為0.3nm以下，更優(yōu)選為0.1nm以下的表面上形成氧化物半導(dǎo)體。另外，ra是指將算術(shù)平均粗糙度擴(kuò)大為三維以使其能夠應(yīng)用于面，可以用“將從基準(zhǔn)面到指定面的偏差的絕對(duì)值平均而得到的值”表示，以如下算式定義。[算式1]這里，指定面是指成為測(cè)量粗糙度對(duì)象的面，并且是以坐標(biāo)(x1，y1，f(x1，y1))、(x1，y2，f(x1，y2))、(x2，y1，f(x2，y1))、(x2，y2，f(x2，y2))的四點(diǎn)表示的四角形的區(qū)域，指定面投影在xy平面的長(zhǎng)方形的面積為s0，基準(zhǔn)面的高度(指定面的平均高度)為z0?？梢岳迷恿︼@微鏡(afm:atomicforcemicroscope)測(cè)定ra。將氧化物半導(dǎo)體層的厚度設(shè)定為1nm以上且30nm以下(優(yōu)選為5nm以上且10nm以下)，可以適當(dāng)?shù)乩脼R射法、mbe(molecularbeamepitaxy：分子束外延)法、cvd法、脈沖激光堆積法、ald(atomiclayerdeposition：原子層堆積)法等。此外，氧化物半導(dǎo)體層403也可以使用在以大致垂直于濺射靶材表面的方式設(shè)置有多個(gè)襯底表面的狀態(tài)下進(jìn)行成膜的濺射裝置形成。圖2a至圖2d及圖3a至圖3d示出具有晶體管440a的半導(dǎo)體裝置的制造方法的一個(gè)例子。首先，在襯底400上形成氧化物絕緣層436。對(duì)能夠用于襯底400的襯底沒(méi)有特別的限制，但是襯底400需要至少具有能夠承受后面進(jìn)行的熱處理的程度的耐熱性。例如，可以使用玻璃襯底如硼硅酸鋇玻璃和硼硅酸鋁玻璃等、陶瓷襯底、石英襯底、藍(lán)寶石襯底等。另外，作為襯底400，也可以采用：以硅、碳化硅等為材料的單晶半導(dǎo)體襯底或多晶半導(dǎo)體襯底；以硅鍺等為材料的化合物半導(dǎo)體襯底；或soi襯底等，并且也可以在這些襯底上設(shè)置有半導(dǎo)體元件。此外，也可以作為襯底400使用柔性襯底制造半導(dǎo)體裝置。在制造具有柔性的半導(dǎo)體裝置時(shí)，既可以在柔性襯底上直接形成包括氧化物半導(dǎo)體層403的晶體管440a，又可以在其他制造襯底上形成包括氧化物半導(dǎo)體層403的晶體管440a并然后從制造襯底將其剝離并轉(zhuǎn)置到柔性襯底上。另外，為了從制造襯底剝離并轉(zhuǎn)置到柔性襯底上，優(yōu)選在制造襯底與包括氧化物半導(dǎo)體層403的晶體管440a之間設(shè)置剝離層。氧化物絕緣層436可以通過(guò)等離子體cvd法或?yàn)R射法等，使用氧化硅、氧氮化硅、氧化鋁、氧氮化鋁、氧化鉿、氧化鎵或這些材料的混合材料形成。作為氧化物絕緣層436，也可以使用熱氧化膜。熱氧化膜可以通過(guò)在氧化氣氛中對(duì)襯底進(jìn)行熱處理而使襯底表面氧化來(lái)形成。例如，通過(guò)作為襯底400使用單晶硅襯底，并且在包含氧的氣氛或包含水蒸氣的氣氛中以900℃至1200℃進(jìn)行幾小時(shí)的熱處理，可以在襯底400的表面形成熱氧化膜。另外，氧化物絕緣層436可以是單層結(jié)構(gòu)或疊層結(jié)構(gòu)。例如，既可以在襯底400上依次層疊氧化硅層、in-hf-zn類氧化物層、氧化物半導(dǎo)體層403，又可以在襯底400上依次層疊氧化硅層、其原子數(shù)比為in:zr:zn＝1:1:1的in-zr-zn類氧化物層、氧化物半導(dǎo)體層403，還可以在襯底400上依次層疊氧化硅層、其原子數(shù)比為in:gd:zn＝1:1:1的in-gd-zn類氧化物層、氧化物半導(dǎo)體層403。另外，也可以在氧化物絕緣層436與襯底400之間設(shè)置氮化物絕緣層。氮化物絕緣層可以通過(guò)等離子體cvd法或?yàn)R射法等并使用氮化硅、氮氧化硅、氮化鋁、氮氧化鋁或這些材料的混合材料形成。在本實(shí)施方式中，作為襯底400使用單晶硅襯底，通過(guò)濺射法作為氧化物絕緣層436在襯底400上形成厚度為300nm的氧化硅膜。接著，在氧化物絕緣層436上形成氧化物半導(dǎo)體層403(參照?qǐng)D2a)。由于氧化物絕緣層436與氧化物半導(dǎo)體層403接觸，因此優(yōu)選在層中(塊體中)至少有超過(guò)化學(xué)計(jì)量組成的量的氧。例如，當(dāng)作為氧化物絕緣層436使用氧化硅膜時(shí)，使用sio2+α(注意，α＞0)的膜。通過(guò)使用這種氧化物絕緣層436，可以對(duì)氧化物半導(dǎo)體層403供應(yīng)氧，從而可以提高特性。通過(guò)對(duì)氧化物半導(dǎo)體層403供應(yīng)氧，可以填補(bǔ)層中的氧缺損。例如，通過(guò)以與氧化物半導(dǎo)體層403接觸的方式設(shè)置用作氧的供應(yīng)源的含多量(過(guò)剩)的氧的氧化物絕緣層436，可以將氧從該氧化物絕緣層436供應(yīng)到氧化物半導(dǎo)體層403中。也可以通過(guò)在氧化物半導(dǎo)體層403與氧化物絕緣層436的至少一部分接觸的狀態(tài)下進(jìn)行加熱處理，對(duì)氧化物半導(dǎo)體層403供應(yīng)氧。另外，也可以對(duì)氧化物絕緣層436引入氧(至少包含氧自由基、氧原子和氧離子中的任何一個(gè))而使氧化物絕緣層436成為氧過(guò)剩的狀態(tài)。作為氧的引入方法，可以使用離子注入法、離子摻雜法、等離子體浸沒(méi)式離子注入法、在包含氧的氣氛下進(jìn)行的等離子體處理等。例如，當(dāng)在包含氧的氣氛下進(jìn)行等離子體處理時(shí)，可以使用灰化裝置。在形成氧化物半導(dǎo)體層403的工序中，為了在氧化物半導(dǎo)體層403中盡量不包含氫或水，優(yōu)選作為形成氧化物半導(dǎo)體層403的預(yù)處理，在濺射裝置的預(yù)熱室中對(duì)形成有氧化物絕緣層436的襯底進(jìn)行預(yù)熱，使附著在襯底及氧化物絕緣層436的氫或水分等雜質(zhì)脫離而排出。另外，作為設(shè)置在預(yù)熱室中的排氣單元優(yōu)選使用低溫泵。也可以對(duì)氧化物絕緣層436中的將與氧化物半導(dǎo)體層403接觸的區(qū)域進(jìn)行平坦化處理。對(duì)平坦化處理沒(méi)有特別的限制，而可以使用拋光處理(例如，化學(xué)機(jī)械拋光法)、干蝕刻處理及等離子體處理。作為等離子體處理，例如可以進(jìn)行引入氬氣來(lái)產(chǎn)生等離子體的反濺射。反濺射是指使用rf電源在氬氣氛下對(duì)襯底一側(cè)施加電壓，來(lái)在襯底附近形成等離子體以進(jìn)行表面改性的方法。另外，也可以使用氮、氦、氧等代替氬氣氛。通過(guò)進(jìn)行反濺射，可以去除附著在氧化物絕緣層436表面的粉狀物質(zhì)(也稱為微粒、塵屑)。作為平坦化處理，既可以多次進(jìn)行拋光處理、干蝕刻處理及等離子體處理，又可以組合它們而進(jìn)行。此外，當(dāng)組合它們而進(jìn)行時(shí)，對(duì)工序順序也沒(méi)有特別的限制，可以根據(jù)氧化物絕緣層436表面的凹凸?fàn)顟B(tài)適當(dāng)?shù)卦O(shè)定。作為平坦化處理，例如可以通過(guò)化學(xué)機(jī)械拋光法對(duì)用作氧化物絕緣層436的氧化硅膜表面進(jìn)行拋光處理(拋光條件：聚氨酯拋光布(polyurethane-basedpolishingcloth)，硅基漿料(silica-basedslurry)，漿料溫度(slurrytemperature)為室溫，拋光壓力為0.001mpa，拋光時(shí)旋轉(zhuǎn)數(shù)(桌臺(tái)/主軸)為60rpm/56rpm，拋光時(shí)間為0.5分鐘)，將氧化硅膜表面的平均面粗糙度(ra)設(shè)定為0.15nm左右。此外，優(yōu)選在成膜時(shí)包含多量氧的條件(例如，在氧為100％的氣氛下利用濺射法進(jìn)行成膜等)下形成膜，使氧化物半導(dǎo)體層403成為包含多量的氧(優(yōu)選包括與氧化物半導(dǎo)體處于結(jié)晶狀態(tài)時(shí)的化學(xué)計(jì)量組成相比氧含量過(guò)剩的區(qū)域)的狀態(tài)。氧化物半導(dǎo)體層403優(yōu)選是幾乎不包含銅、鋁、氯等雜質(zhì)的實(shí)現(xiàn)高純度化的氧化物半導(dǎo)體層。在晶體管的制造工序中，優(yōu)選適當(dāng)?shù)剡x擇沒(méi)有如下憂慮的工序，即這些雜質(zhì)混入到氧化物半導(dǎo)體層中或附著在氧化物半導(dǎo)體層表面。具體而言，氧化物半導(dǎo)體層403的銅濃度為1×1018atoms/cm3以下，優(yōu)選為1×1017atoms/cm3以下。另外，氧化物半導(dǎo)體層403的鋁濃度為1×1018atoms/cm3以下。此外，氧化物半導(dǎo)體層403的氯濃度為2×1018atoms/cm3以下。另外，在剛成膜之后，氧化物半導(dǎo)體層403優(yōu)選為包含多于化學(xué)計(jì)量組成的氧的過(guò)飽和的狀態(tài)。例如，當(dāng)利用濺射法形成氧化物半導(dǎo)體層403時(shí)，優(yōu)選在成膜氣體中氧所占的比率多的條件下進(jìn)行成膜，尤其是，優(yōu)選在氧氣氛(氧氣體為100％)下進(jìn)行成膜。通過(guò)在成膜氣體中氧所占的比率多的條件下，尤其是在氧氣體為100％的氣氛下進(jìn)行成膜，即使例如將成膜溫度設(shè)定為300℃以上，也可以抑制從膜中釋放zn。另外，在本實(shí)施方式中，作為用來(lái)通過(guò)濺射法形成氧化物半導(dǎo)體層403的靶材，使用其組成為in:ga:zn＝3:1:2[原子數(shù)比]的氧化物靶材，來(lái)形成in-ga-zn類氧化物(igzo)。此外，金屬氧化物靶材的相對(duì)密度(填充率)為90％以上且100％以下，優(yōu)選為95％以上且99.9％以下。通過(guò)使用高相對(duì)密度的金屬氧化物靶材，可以形成致密的氧化物半導(dǎo)體層403。作為在形成氧化物半導(dǎo)體層403時(shí)使用的濺射氣體，優(yōu)選使用去除了氫、水、羥基或氫化物等雜質(zhì)的高純度氣體。首先，在保持為減壓狀態(tài)的成膜室中保持襯底。然后，在去除殘留在成膜室內(nèi)的水分的同時(shí)引入去除了氫和水分的濺射氣體，使用上述靶材在襯底400上形成氧化物半導(dǎo)體層403。為了去除殘留在成膜室內(nèi)的水分，優(yōu)選使用吸附型的真空泵，例如低溫泵、離子泵、鈦升華泵。此外，作為排氣單元，也可以使用設(shè)置有冷阱的渦輪分子泵。因?yàn)樵谑褂玫蜏乇眠M(jìn)行排氣的成膜室中，例如對(duì)氫原子、水(h2o)等包含氫原子的化合物(更優(yōu)選的是，還對(duì)包含碳原子的化合物)等進(jìn)行排氣，所以可以降低在該成膜室中形成的氧化物半導(dǎo)體層403所包含的雜質(zhì)的濃度。此外，關(guān)于氧化物半導(dǎo)體層403中的堿金屬諸如鈉(na)、鋰(li)、鉀(k)的濃度，na的濃度為5×1016cm-3以下，優(yōu)選為1×1016cm-3以下，更優(yōu)選為1×1015cm-3以下，li的濃度為5×1015cm-3以下，優(yōu)選為1×1015cm-3以下，k的濃度為5×1015cm-3以下，優(yōu)選為1×1015cm-3以下。另外，優(yōu)選以不暴露于大氣的方式連續(xù)形成氧化物絕緣層436和氧化物半導(dǎo)體層403。通過(guò)以不暴露于大氣的方式連續(xù)形成氧化物絕緣層436和氧化物半導(dǎo)體層403，可以防止氫或水分等雜質(zhì)附著在氧化物絕緣層436表面。氧化物半導(dǎo)體層403可以通過(guò)對(duì)膜狀氧化物半導(dǎo)體層進(jìn)行光刻工序而將其加工為島狀氧化物半導(dǎo)體層來(lái)形成。注意，在沒(méi)有特別的說(shuō)明的情況下，本說(shuō)明書所示的光刻工序包括抗蝕劑掩模的形成工序、導(dǎo)電層或絕緣層的蝕刻工序以及抗蝕劑掩模的剝離工序。也可以通過(guò)噴墨法形成用來(lái)形成島狀氧化物半導(dǎo)體層403的抗蝕劑掩模。在通過(guò)噴墨法形成抗蝕劑掩模時(shí)不需要光掩模，由此可以降低制造成本。另外，氧化物半導(dǎo)體層的蝕刻可以采用干蝕刻法和濕蝕刻法中的一方或雙方。例如，作為用于氧化物半導(dǎo)體層的濕蝕刻的蝕刻劑，可以使用混合有磷酸、醋酸及硝酸的溶液等。此外，也可以使用ito-07n(由日本關(guān)東化學(xué)株式會(huì)社制造)。另外，為了形成精細(xì)的圖案，優(yōu)選使用能夠進(jìn)行各向異性蝕刻的干蝕刻法。作為干蝕刻法的一個(gè)例子，可以舉出icp(inductivelycoupledplasma：感應(yīng)耦合等離子體)蝕刻法。例如，可以通過(guò)icp蝕刻法對(duì)氧化物半導(dǎo)體層進(jìn)行蝕刻(蝕刻條件：蝕刻氣體(bcl3:cl2＝60sccm:20sccm)，電源功率為450w，偏置功率為100w，壓力為1.9pa)，而將氧化物半導(dǎo)體層加工為島狀。另外，當(dāng)通過(guò)干蝕刻法對(duì)氧化物半導(dǎo)體層進(jìn)行蝕刻來(lái)形成島狀氧化物半導(dǎo)體層403時(shí)，有時(shí)蝕刻氣體、殘留在處理室內(nèi)的元素作為雜質(zhì)附著在不被抗蝕劑掩模覆蓋的島狀氧化物半導(dǎo)體層403的周邊部。另外，當(dāng)雜質(zhì)附著在氧化物半導(dǎo)體層403時(shí)，容易導(dǎo)致晶體管的截止電流的增加、閾值電壓的變動(dòng)或偏差的增加等的電特性的劣化。此外，在氧化物半導(dǎo)體層403中容易產(chǎn)生寄生溝道，而有應(yīng)該被電分離的電極通過(guò)氧化物半導(dǎo)體層403容易電連接的憂慮。另外，根據(jù)雜質(zhì)的種類，有時(shí)混入到氧化物半導(dǎo)體層403的表面附近，抽出氧化物半導(dǎo)體層403中的氧，而在氧化物半導(dǎo)體層403中形成氧缺損。例如，包含在上述蝕刻氣體中的氯、硼、作為處理室的構(gòu)成材料的鋁可能成為使氧化物半導(dǎo)體層403低電阻化(n型化)的主要原因之一。于是，在本發(fā)明的一個(gè)方式中，在用來(lái)形成島狀氧化物半導(dǎo)體層403的蝕刻結(jié)束之后，進(jìn)行用來(lái)去除附著在氧化物半導(dǎo)體層403的雜質(zhì)的洗滌處理(雜質(zhì)去除處理)。另外，優(yōu)選的是，在形成氧化物半導(dǎo)體層403之后且在剛下面形成柵極絕緣層442之前進(jìn)行雜質(zhì)去除處理。通過(guò)在剛形成柵極絕緣層442之前進(jìn)行雜質(zhì)去除處理，可以在去除抗蝕劑掩模之后的工序中去除附著在氧化物半導(dǎo)體層403頂面及側(cè)面的雜質(zhì)元素，由此使氧化物半導(dǎo)體層403與柵極絕緣層442之間的界面狀態(tài)良好。通過(guò)在形成柵極絕緣層442之前進(jìn)行洗滌處理(雜質(zhì)去除處理)，可以實(shí)現(xiàn)特性偏差少且具有穩(wěn)定的電特性的可靠性高的晶體管。可以通過(guò)使用溶液的洗滌處理進(jìn)行雜質(zhì)去除處理。可以使用tmah(tetramethylammoniumhydroxide：四甲基氫氧化銨)溶液等堿性的溶液、稀氫氟酸、草酸等酸性的溶液或者水來(lái)進(jìn)行使用溶液的洗滌處理。例如，當(dāng)使用稀氫氟酸時(shí)，使用水將50wt％氫氟酸稀釋為1/102至1/105左右，優(yōu)選稀釋為1/103至1/105左右的稀氫氟酸。就是說(shuō)，優(yōu)選將濃度為0.5wt％至5×10-4wt％的稀氫氟酸，優(yōu)選為5×10-2wt％至5×10-4wt％的稀氫氟酸用于洗滌處理。通過(guò)洗滌處理，可以去除附著在氧化物半導(dǎo)體層403的上述雜質(zhì)。另外，作為包含草酸的溶液，也可以使用ito-07n(由日本關(guān)東化學(xué)株式會(huì)社制造)。另外，通過(guò)使用稀氫氟酸溶液進(jìn)行雜質(zhì)去除處理，可以對(duì)氧化物半導(dǎo)體層403的頂面或側(cè)面進(jìn)行蝕刻。就是說(shuō)，可以與氧化物半導(dǎo)體層403的一部分一起去除附著在氧化物半導(dǎo)體層403的頂面或側(cè)面的雜質(zhì)或混入到氧化物半導(dǎo)體層403的頂面附近或側(cè)面附近的雜質(zhì)。另外，也可以去除產(chǎn)生在氧化物半導(dǎo)體層403的頂面或側(cè)面的缺陷部分。通過(guò)進(jìn)行雜質(zhì)去除處理，可以將通過(guò)sims分析法獲得的絕緣層表面及氧化物半導(dǎo)體層表面的氯濃度的峰值(最大值)設(shè)定為1×1019/cm3以下(優(yōu)選為5×1018/cm3以下，更優(yōu)選為2×1018/cm3以下)。另外，可以將硼濃度的峰值設(shè)定為1×1019/cm3以下(優(yōu)選為5×1018/cm3以下，更優(yōu)選為2×1018/cm3以下)。此外，可以將鋁濃度的峰值設(shè)定為1×1019/cm3以下(優(yōu)選為5×1018/cm3以下，更優(yōu)選為2×1018/cm3以下)。另外，也可以對(duì)氧化物半導(dǎo)體層403進(jìn)行用來(lái)去除過(guò)剩的氫(包括水或羥基)(脫水化或脫氫化)的加熱處理。將加熱處理的溫度設(shè)定為300℃以上且700℃以下，或者設(shè)定為低于襯底的應(yīng)變點(diǎn)?？梢栽跍p壓下或氮?dú)夥障碌冗M(jìn)行加熱處理。例如，將襯底引入到加熱處理裝置之一的電爐中，在氮?dú)夥障乱?50℃對(duì)氧化物半導(dǎo)體層403進(jìn)行1小時(shí)的加熱處理。另外，加熱處理裝置不局限于電爐而也可以使用利用電阻發(fā)熱體等發(fā)熱體所產(chǎn)生的熱傳導(dǎo)或熱輻射對(duì)被處理物進(jìn)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rta(rapidthermalanneal：快速熱退火)裝置。lrta裝置是通過(guò)利用從鹵素?zé)簟⒔瘥u燈、氙弧燈、碳弧燈、高壓鈉燈或者高壓汞燈等的燈發(fā)射的光(電磁波)的輻射來(lái)加熱被處理物的裝置。grta裝置是使用高溫氣體進(jìn)行加熱處理的裝置。作為高溫的氣體，使用氬等稀有氣體或氮等不因加熱處理而與被處理物產(chǎn)生反應(yīng)的惰性氣體。例如，作為加熱處理，也可以進(jìn)行如下grta，即將襯底放入到加熱為650℃至700℃的高溫的惰性氣體中，在加熱幾分鐘之后，將襯底從惰性氣體中取出。另外，在加熱處理中，氮或諸如氦、氖、氬等稀有氣體優(yōu)選不包含水、氫等?；蛘?，優(yōu)選將引入到熱處理裝置中的氮或諸如氦、氖、氬等稀有氣體的純度設(shè)定為6n(99.9999％)以上，更優(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)。此外，也可以在通過(guò)加熱處理加熱氧化物半導(dǎo)體層403之后，對(duì)同一爐中引入高純度的氧氣體、高純度的一氧化二氮?dú)怏w或超干燥空氣(使用crds(cavityring-downlaserspectroscopy：光腔衰蕩光譜法)方式的露點(diǎn)儀進(jìn)行測(cè)量時(shí)的水分量為20ppm(露點(diǎn)換算為-55℃)以下，優(yōu)選為1ppm以下，更優(yōu)選為10ppb以下的空氣)。氧氣體或一氧化二氮?dú)怏w優(yōu)選不包含水、氫等?；蛘?，優(yōu)選將引入到熱處理裝置中的氧氣體或一氧化二氮?dú)怏w的純度設(shè)定為6n以上，優(yōu)選為7n以上(即，將氧氣體或一氧化二氮?dú)怏w中的雜質(zhì)濃度設(shè)定為1ppm以下，優(yōu)選為0.1ppm以下)。通過(guò)利用氧氣體或一氧化二氮?dú)怏w的作用供應(yīng)氧(該氧是在利用脫水化處理或脫氫化處理進(jìn)行雜質(zhì)排除工序同時(shí)減少的構(gòu)成氧化物半導(dǎo)體的主要成分材料)，可以使氧化物半導(dǎo)體層403高純度化且i型(本征)化。只要在形成氧化物半導(dǎo)體層之后，既可以在形成島狀氧化物半導(dǎo)體層403之前進(jìn)行用于脫水化或脫氫化的加熱處理，又可以在形成島狀氧化物半導(dǎo)體層403之后進(jìn)行用于脫水化或脫氫化的加熱處理。另外，既可以多次進(jìn)行用于脫水化或脫氫化的加熱處理，又可以將其兼作其他加熱處理。另外，通過(guò)在將氧化物半導(dǎo)體層加工為島狀氧化物半導(dǎo)體層403之前，即在膜狀氧化物半導(dǎo)體層覆蓋氧化物絕緣層436的狀態(tài)下進(jìn)行用于脫水化或脫氫化的加熱處理，可以防止因加熱處理而釋放包含在氧化物絕緣層436中的氧，所以是優(yōu)選的。此外，由于脫水化處理或脫氫化處理，有可能導(dǎo)致作為構(gòu)成氧化物半導(dǎo)體的主要成分材料的氧同時(shí)脫離而減少。在氧化物半導(dǎo)體層中，氧脫離的部分存在有氧缺損，而起因于該氧缺損會(huì)產(chǎn)生導(dǎo)致晶體管的電特性變動(dòng)的施主能級(jí)。因此，也可以對(duì)進(jìn)行了脫水化處理或脫氫化處理的氧化物半導(dǎo)體層403引入氧(至少包括氧自由基、氧原子和氧離子中的任何一個(gè))而將氧供應(yīng)到膜中。通過(guò)對(duì)進(jìn)行了脫水化處理或脫氫化處理的氧化物半導(dǎo)體層403引入氧而將氧供應(yīng)到膜中，可以使氧化物半導(dǎo)體層403高純度化且i型(本征)化。具有高純度化且i型(本征)化的氧化物半導(dǎo)體層403的晶體管的電特性變動(dòng)被抑制，所以該晶體管在電性上穩(wěn)定。作為氧的引入方法，可以使用離子注入法、離子摻雜法、等離子體浸沒(méi)式離子注入法、在包含氧的氣氛下進(jìn)行的等離子體處理等。當(dāng)對(duì)氧化物半導(dǎo)體層403引入氧時(shí)，既可以對(duì)氧化物半導(dǎo)體層403直接引入氧，又可以透過(guò)其他層對(duì)氧化物半導(dǎo)體層403引入氧。當(dāng)透過(guò)其他層引入氧時(shí)，使用離子注入法、離子摻雜法、等離子體浸沒(méi)式離子注入法等即可，但是當(dāng)對(duì)被露出的氧化物半導(dǎo)體層403直接引入氧時(shí)，也可以使用在包含氧的氣氛下進(jìn)行的等離子體處理等。優(yōu)選在進(jìn)行脫水化處理或脫氫化處理之后對(duì)氧化物半導(dǎo)體層403引入氧，但是沒(méi)有特別的限制。此外，也可以多次對(duì)進(jìn)行了上述脫水化處理或脫氫化處理的氧化物半導(dǎo)體層403引入氧。如此，氧化物半導(dǎo)體層403優(yōu)選是如下氧化物半導(dǎo)體層：通過(guò)被充分去除氫等雜質(zhì)而實(shí)現(xiàn)高純度化，并且充分的氧被供應(yīng)而成為氧過(guò)飽和的狀態(tài)，i型(本征)化或?qū)嶋H上i型(本征)化。具體而言，氧化物半導(dǎo)體層的氫濃度為5×1019atoms/cm3以下，優(yōu)選為5×1018atoms/cm3以下，更優(yōu)選為5×1017atoms/cm3以下。另外，為了供應(yīng)充分的氧而使氧化物半導(dǎo)體層中過(guò)飽和氧，以覆蓋氧化物半導(dǎo)體層且與此接觸的方式設(shè)置包含過(guò)剩的氧的絕緣層(氧化硅等)。另外，因?yàn)榘^(guò)剩的氧的絕緣層的氫濃度也影響到晶體管的特性，所以是重要的。當(dāng)包含過(guò)剩的氧的絕緣層的氫濃度為7.2×1020atoms/cm3以上時(shí)，晶體管的初期特性的偏差增大，l長(zhǎng)度依賴性增大，并且在bt壓力測(cè)試中大幅度地劣化，所以包含過(guò)剩的氧的絕緣層的氫濃度低于7.2×1020atoms/cm3。就是說(shuō)，優(yōu)選的是，氧化物半導(dǎo)體層的氫濃度為5×1019atoms/cm3以下，并且，包含過(guò)剩的氧的絕緣層的氫濃度低于7.2×1020atoms/cm3。接著，形成覆蓋氧化物半導(dǎo)體層403的柵極絕緣層442(參照?qǐng)D2b)。此外，為了提高柵極絕緣層442的覆蓋性，也可以對(duì)氧化物半導(dǎo)體層403表面也進(jìn)行上述平坦化處理。尤其是，當(dāng)作為柵極絕緣層442使用厚度薄的絕緣層時(shí)，氧化物半導(dǎo)體層403表面優(yōu)選具有良好的平坦性。將柵極絕緣層442的厚度設(shè)定為1nm以上且20nm以下，可以適當(dāng)?shù)乩脼R射法、mbe法、cvd法、脈沖激光堆積法、ald法等。此外，柵極絕緣層442也可以使用在以大致垂直于濺射靶材表面的方式設(shè)置有多個(gè)襯底表面的狀態(tài)下進(jìn)行成膜的濺射裝置形成。作為柵極絕緣層442的材料，可以使用氧化硅、氧化鎵、氧化鋁、氮化硅、氧氮化硅、氧氮化鋁或氮氧化硅等。柵極絕緣層442中的接觸于氧化物半導(dǎo)體層403的部分優(yōu)選包含氧。尤其是，柵極絕緣層442優(yōu)選在其層中(塊體中)存在至少超過(guò)化學(xué)計(jì)量組成的量的氧，例如，當(dāng)作為柵極絕緣層442使用氧化硅膜時(shí)，使用sio2+α(注意，α＞0)的膜。在本實(shí)施方式中，作為柵極絕緣層442，使用sio2+α(注意，α＞0)的氧化硅膜。通過(guò)將該氧化硅膜用作柵極絕緣層442，可以將氧供應(yīng)到氧化物半導(dǎo)體層403，而使其特性良好。并且，柵極絕緣層442優(yōu)選考慮所制造的晶體管的大小及柵極絕緣層442的臺(tái)階覆蓋性而形成。另外，優(yōu)選的是，在形成柵極絕緣層442之前，通過(guò)使用氧、一氧化二氮或稀有氣體(典型為氬)等的等離子體處理，去除附著在氧化物半導(dǎo)體層403頂面或側(cè)面的水分或有機(jī)物等雜質(zhì)。此外，通過(guò)作為柵極絕緣層442的材料使用氧化鉿、氧化釔、硅酸鉿(hfsixoy(x＞0，y＞0))、添加有氮的硅酸鉿(hfsioxny(x＞0、y＞0))、鋁酸鉿(hfalxoy(x＞0、y＞0))以及氧化鑭等high-k材料，可以降低柵極泄漏電流。而且，柵極絕緣層442既可以是單層結(jié)構(gòu)，又可以是疊層結(jié)構(gòu)。另外，也可以在形成柵極絕緣層442之后，對(duì)柵極絕緣層442引入氧(至少包括氧自由基、氧原子和氧離子中的任何一個(gè))而使柵極絕緣層442成為氧過(guò)剩的狀態(tài)。作為氧的引入方法，可以使用離子注入法、離子摻雜法、等離子體浸沒(méi)式離子注入法、在包含氧的氣氛下進(jìn)行的等離子體處理等。接著，在柵極絕緣層442上形成導(dǎo)電層及絕緣層的疊層，對(duì)該導(dǎo)電層及該絕緣層的一部分選擇性地進(jìn)行蝕刻，形成柵電極層401及絕緣層413的疊層(參照?qǐng)D2c)。作為柵電極層401的材料可以使用鉬、鈦、鉭、鎢、鋁、銅、鉻、釹、鈧等金屬材料或以它們?yōu)橹饕煞值暮辖鸩牧闲纬伞４送?，作為柵電極層401，可以使用以摻雜有磷等雜質(zhì)元素的多晶硅膜為代表的半導(dǎo)體層、鎳硅化物等硅化物膜。柵電極層401既可以是單層結(jié)構(gòu)，又可以是疊層結(jié)構(gòu)。另外，柵電極層401的材料也可以使用氧化銦氧化錫、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、氧化銦氧化鋅、添加有氧化硅的銦錫氧化物等導(dǎo)電材料。此外，也可以采用上述導(dǎo)電材料和上述金屬材料的疊層結(jié)構(gòu)。此外，作為與柵極絕緣層442接觸的柵電極層401可以使用包含氮的金屬氧化物，具體地說(shuō)，可以使用包含氮的in-ga-zn-o膜、包含氮的in-sn-o膜、包含氮的in-ga-o膜、包含氮的in-zn-o膜、包含氮的sn-o膜、包含氮的in-o膜以及金屬氮化膜(inn、snn等)。這些膜具有5ev(電子伏特)以上的功函數(shù)，當(dāng)將這些膜用作柵電極層時(shí)，可以使晶體管的電特性的閾值電壓成為正值，而能夠?qū)崿F(xiàn)所謂的常關(guān)閉型(normallyoff)的開(kāi)關(guān)元件。作為絕緣層413的材料，典型地可以使用氧化硅、氧氮化硅、氧化鋁、氧氮化鋁、氮化硅、氮化鋁、氮氧化硅、氮氧化鋁等無(wú)機(jī)絕緣材料。絕緣層413可以利用等離子體cvd法或?yàn)R射法等形成。接著，以柵電極層401及絕緣層413為掩模將摻雜劑421引入到氧化物半導(dǎo)體層403中，形成低電阻區(qū)404a、低電阻區(qū)404b(參照?qǐng)D2d)。摻雜劑421是改變氧化物半導(dǎo)體層403的導(dǎo)電率的雜質(zhì)。作為摻雜劑421，可以使用選自15族元素(典型的是氮(n)、磷(p)、砷(as)及銻(sb))、硼(b)、鋁(al)、氬(ar)、氦(he)、氖(ne)、銦(in)、氟(f)、氯(cl)、鈦(ti)和鋅(zn)中的一種以上的元素。也可以利用注入法將摻雜劑421透過(guò)其他膜(例如柵極絕緣層442)引入到氧化物半導(dǎo)體層403中。作為摻雜劑421的引入方法，可以利用離子注入法、離子摻雜法、等離子體浸沒(méi)式離子注入法等。此時(shí)，優(yōu)選使用摻雜劑421的單體的離子或者氟化物、氯化物的離子。摻雜劑421的引入工序可以適當(dāng)?shù)卦O(shè)定加速電壓、劑量等的注入條件或者使摻雜劑421透過(guò)的膜的厚度而控制。在本實(shí)施方式中，作為摻雜劑421使用磷，利用離子注入法進(jìn)行磷離子的注入。另外，可以將摻雜劑421的劑量設(shè)定為1×1013ions/cm2以上且5×1016ions/cm2以下。低電阻區(qū)中的摻雜劑421的濃度優(yōu)選為5×1018/cm3以上且1×1022/cm3以下。也可以在引入摻雜劑421的同時(shí)加熱襯底400。另外，也可以進(jìn)行多次將摻雜劑421引入到氧化物半導(dǎo)體層403中的處理，并且，也可以使用多種摻雜劑。此外，也可以在進(jìn)行摻雜劑421的引入處理之后進(jìn)行加熱處理。作為加熱條件，優(yōu)選采用如下條件：溫度為300℃以上且700℃以下，優(yōu)選為300℃以上且450℃以下；在氧氣氛下；進(jìn)行1小時(shí)。另外，也可以在氮?dú)夥障隆p壓下、大氣(超干燥空氣)下進(jìn)行加熱處理。在本實(shí)施方式中，通過(guò)離子注入法將磷(p)離子注入到氧化物半導(dǎo)體層403中。另外，作為磷(p)離子的注入條件，采用如下條件：加速電壓為30kv；劑量為1.0×1015ions/cm2。當(dāng)氧化物半導(dǎo)體層403是caac-os時(shí)，有時(shí)由摻雜劑421的引入導(dǎo)致caac-os的一部分的非晶化。在此情況下，通過(guò)在引入摻雜劑421之后進(jìn)行加熱處理，可以恢復(fù)氧化物半導(dǎo)體層403的結(jié)晶性。如此，通過(guò)以柵電極層401及絕緣層413為引入摻雜劑421時(shí)的掩模的自對(duì)準(zhǔn)工藝，在氧化物半導(dǎo)體層403中隔著溝道形成區(qū)409形成低電阻區(qū)404a、低電阻區(qū)404b。接著，在柵電極層401及絕緣層413上形成絕緣層，對(duì)該絕緣層進(jìn)行蝕刻形成側(cè)壁絕緣層412a、側(cè)壁絕緣層412b。再者，以柵電極層401、側(cè)壁絕緣層412a及側(cè)壁絕緣層412b為掩模對(duì)柵極絕緣層442進(jìn)行蝕刻，形成柵極絕緣層402(參照?qǐng)D3a)。側(cè)壁絕緣層412a、側(cè)壁絕緣層412b可以使用與絕緣層413相同的材料及方法形成。在本實(shí)施方式中，使用通過(guò)cvd法形成的氧氮化硅膜。接著，在氧化物半導(dǎo)體層403、柵極絕緣層402、柵電極層401、側(cè)壁絕緣層412a、側(cè)壁絕緣層412b及絕緣層413上形成用作源電極層及漏電極層(包括使用與它們相同的層形成的布線)的導(dǎo)電層444(未圖示)。作為導(dǎo)電層444，使用能夠承受后面的加熱處理的材料。作為用于導(dǎo)電層444的材料，例如可以使用含有選自al、cr、cu、ta、ti、mo、w中的元素的金屬或以上述元素為成分的金屬氮化物(氮化鈦、氮化鉬、氮化鎢)等。此外，還可以采用在al、cu等的下側(cè)和上側(cè)中的一方或雙方層疊ti、mo、w等高熔點(diǎn)金屬或它們的金屬氮化物(氮化鈦膜、氮化鉬膜、氮化鎢膜)的結(jié)構(gòu)。另外，也可以使用導(dǎo)電金屬氧化物形成導(dǎo)電層444。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(jiǎn)稱為ito)、氧化銦氧化鋅(in2o3-zno)或使它們的金屬氧化物包含氧化硅的材料。接著，通過(guò)光刻工序在導(dǎo)電層444上形成抗蝕劑掩模，并且對(duì)導(dǎo)電層444選擇性地進(jìn)行蝕刻來(lái)形成島狀導(dǎo)電層445，然后去除抗蝕劑掩模。另外，在該蝕刻工序中，不去除柵電極層401上的導(dǎo)電層445。在作為導(dǎo)電層使用厚度為30nm的鎢層的情況下，該導(dǎo)電層的蝕刻例如可以通過(guò)干蝕刻法對(duì)鎢層的一部分選擇性地進(jìn)行蝕刻(蝕刻條件：蝕刻氣體(cf4:cl2:o2＝55sccm:45sccm:55sccm)，電源功率為3000w，偏置功率為140w，壓力為0.67pa)，形成島狀鎢層。接著，在島狀導(dǎo)電層445上層疊用作層間絕緣層415的絕緣層446(參照?qǐng)D3b)。絕緣層446可以使用與絕緣層413相同的材料及方法形成。絕緣層446以能夠使到此為止形成在襯底400上的層所產(chǎn)生的凹凸平坦化的厚度形成。在本實(shí)施方式中，通過(guò)cvd法形成300nm的氧氮化硅。接著，通過(guò)化學(xué)機(jī)械拋光法對(duì)絕緣層446及導(dǎo)電層445進(jìn)行拋光處理，以使絕緣層413露出的方式去除絕緣層446及導(dǎo)電層445的一部分。通過(guò)該拋光處理將絕緣層446加工為層間絕緣層415，去除柵電極層401上的導(dǎo)電層445，形成源電極層405a及漏電極層405b。在本實(shí)施方式中，當(dāng)去除絕緣層446及導(dǎo)電層445時(shí)利用化學(xué)機(jī)械拋光法，但是也可以利用其他切削(研磨、拋光)方法。另外，在去除柵電極層401上的導(dǎo)電層445的工序中，除了化學(xué)機(jī)械拋光法等切削(研磨、拋光)方法之外，還可以組合蝕刻(干蝕刻、濕蝕刻)法或等離子體處理等。例如，也可以在利用化學(xué)機(jī)械拋光法的去除工序之后進(jìn)行干蝕刻法或等離子體處理(反濺射等)，實(shí)現(xiàn)處理表面的平坦性的提高。當(dāng)將切削(研磨、拋光)方法組合蝕刻法、等離子體處理等時(shí)，對(duì)工序順序沒(méi)有特別的限制，可以根據(jù)絕緣層446及導(dǎo)電層445的材料、厚度及表面的凹凸?fàn)顟B(tài)適當(dāng)?shù)卦O(shè)定。另外，在本實(shí)施方式中，源電極層405a、漏電極層405b以與設(shè)置在柵電極層401側(cè)面的側(cè)壁絕緣層412a、側(cè)壁絕緣層412b的側(cè)面接觸的方式設(shè)置。另外，源電極層405a、漏電極層405b覆蓋到側(cè)壁絕緣層412a、側(cè)壁絕緣層412b的側(cè)面中的比其上端部稍微低的位置。源電極層405a、漏電極層405b的形狀根據(jù)去除導(dǎo)電層445的拋光處理的條件不同，如本實(shí)施方式所示，有時(shí)成為與側(cè)壁絕緣層412a、側(cè)壁絕緣層412b、絕緣層413的經(jīng)過(guò)拋光處理的表面相比在厚度方向上縮小的形狀。但是，根據(jù)拋光處理的條件，有時(shí)源電極層405a、漏電極層405b的上端部的高度與側(cè)壁絕緣層412a、側(cè)壁絕緣層412b的上端部的高度大致一致。通過(guò)上述工序，制造本實(shí)施方式的晶體管440a(參照?qǐng)D3c)。在晶體管440a中，通過(guò)在制造工序中利用化學(xué)機(jī)械拋光處理去除設(shè)置在柵電極層401、絕緣層413及側(cè)壁絕緣層412a、側(cè)壁絕緣層412b上的導(dǎo)電層445而分割導(dǎo)電層445，來(lái)形成源電極層405a及漏電極層405b。另外，源電極層405a及漏電極層405b以與露出的氧化物半導(dǎo)體層403頂面及側(cè)壁絕緣層412a或側(cè)壁絕緣層412b接觸的方式設(shè)置。因此，源電極層405a或漏電極層405b接觸于氧化物半導(dǎo)體層403的區(qū)域(接觸區(qū)域)與柵電極層401之間的距離(最短距離)為側(cè)壁絕緣層412a、側(cè)壁絕緣層412b的溝道長(zhǎng)度方向上的寬度，不但可以實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的微型化，而且可以進(jìn)一步減少制造工序中的偏差。另外，因?yàn)榭梢钥s短源電極層405a或漏電極層405b接觸于氧化物半導(dǎo)體層403的區(qū)域(接觸區(qū)域)與柵電極層401之間的距離，所以源電極層405a或漏電極層405b接觸于氧化物半導(dǎo)體層403的區(qū)域(接觸區(qū)域)與柵電極層401之間的電阻得到降低，可以提高晶體管440a的導(dǎo)通特性。另外，因?yàn)樵谛纬稍措姌O層405a及漏電極層405b的工序中的去除柵電極層401上的導(dǎo)電層445的工序中不利用使用抗蝕劑掩模的蝕刻工序，所以可以準(zhǔn)確地進(jìn)行精密的加工。因此，在半導(dǎo)體裝置的制造工序中，可以以高成品率制造形狀和特性的偏差少的具有微型的結(jié)構(gòu)的晶體管440a。另外，也可以在形成源電極層405a及漏電極層405b的工序中的去除柵電極層401上的導(dǎo)電層445的工序中，去除絕緣層413的一部分或整個(gè)絕緣層413。圖4c示出去除整個(gè)絕緣層413并使柵電極層401露出的晶體管440c的例子。另外，柵電極層401的上方的一部分也可以被去除。如晶體管440c那樣的使柵電極層401露出的結(jié)構(gòu)可以應(yīng)用于晶體管440c上層疊其他布線或半導(dǎo)體元件的集成電路。也可以在晶體管440a上設(shè)置用作保護(hù)絕緣層的致密性高的無(wú)機(jī)絕緣層(典型的是氧化鋁層)。在本實(shí)施方式中，以與絕緣層413、源電極層405a、漏電極層405b、側(cè)壁絕緣層412a、412b及層間絕緣層415上接觸的方式形成絕緣層407(參照?qǐng)D3d)。另外，也可以在源電極層405a及漏電極層405b與層間絕緣層415之間設(shè)置用作保護(hù)絕緣層的致密性高的無(wú)機(jī)絕緣層(典型的是氧化鋁層)。圖4b示出在源電極層405a及漏電極層405b與層間絕緣層415之間設(shè)置絕緣層410的晶體管440b的例子。在晶體管440b中，通過(guò)在形成源電極層405a及漏電極層405b的工序中使用的切削(研磨、拋光)工序，絕緣層410的頂面也經(jīng)過(guò)平坦化處理。絕緣層407、絕緣層410可以是單層結(jié)構(gòu)或疊層結(jié)構(gòu)，優(yōu)選至少包含氧化鋁層。絕緣層407、絕緣層410可以利用等離子體cvd法、濺射法或蒸鍍法等形成。作為除了氧化鋁以外的用于絕緣層407、絕緣層410的材料，例如可以使用氧化硅、氧氮化硅、氧氮化鋁或氧化鎵等無(wú)機(jī)絕緣材料。另外，也可以使用氧化鉿、氧化鎂、氧化鋯、氧化鑭、氧化鋇或金屬氮化物(例如，氮化鋁)。在本實(shí)施方式中，通過(guò)濺射法作為絕緣層407、絕緣層410形成氧化鋁。通過(guò)使氧化鋁具有高密度(密度為3.2g/cm3以上，優(yōu)選為3.6g/cm3以上)，可以對(duì)晶體管440a、晶體管440b賦予穩(wěn)定的電特性。通過(guò)盧瑟福背散射分析(rbs:rutherfordbackscatteringspectrometry)或x射線反射(xrr:x-rayreflectometry)可以測(cè)量膜密度。可以用于設(shè)置在氧化物半導(dǎo)體層403上的絕緣層407、絕緣層410的氧化鋁具有高遮斷效果(阻擋效果)，即不使氫、水分等雜質(zhì)和氧的雙方透過(guò)膜的效果。因此，使用氧化鋁形成的絕緣層用作保護(hù)層，即防止在制造工序中及制造之后成為變動(dòng)的主要原因的氫、水分等雜質(zhì)混入到氧化物半導(dǎo)體層403，并防止從氧化物半導(dǎo)體層403釋放作為構(gòu)成氧化物半導(dǎo)體的主要成分材料的氧。絕緣層407、絕緣層410優(yōu)選適當(dāng)?shù)乩貌皇顾?、氫等雜質(zhì)混入到絕緣層407、絕緣層410中的方法(優(yōu)選的是濺射法等)來(lái)形成。另外，與形成氧化物半導(dǎo)體層時(shí)同樣，為了去除殘留在成膜室內(nèi)的水分，優(yōu)選使用吸附型的真空泵(低溫泵等)。當(dāng)在使用低溫泵排氣的成膜室中形成絕緣層407、絕緣層410時(shí)，可以降低絕緣層407、絕緣層410所包含的雜質(zhì)的濃度。此外，作為用來(lái)去除殘留在成膜室內(nèi)的水分的排氣單元，也可以使用設(shè)置有冷阱的渦輪分子泵。作為當(dāng)形成絕緣層407、絕緣層410時(shí)使用的濺射氣體，優(yōu)選使用去除了氫、水、羥基或氫化物等雜質(zhì)的高純度氣體。另外，為了降低起因于晶體管的表面凹凸，也可以在晶體管上形成平坦化絕緣層。作為平坦化絕緣層，可以使用聚酰亞胺樹脂、丙烯酸樹脂、苯并環(huán)丁烯類樹脂等有機(jī)材料。此外，除了上述有機(jī)材料之外，還可以使用低介電常數(shù)材料(low-k材料)等。另外，也可以通過(guò)層疊多個(gè)由這些材料形成的絕緣層，形成平坦化絕緣層。另外，圖4a示出：在層間絕緣層415及絕緣層407中形成到達(dá)源電極層405a及漏電極層405b的開(kāi)口，在開(kāi)口中形成布線層435a、布線層435b的例子?？梢允褂貌季€層435a、布線層435b使晶體管440a與其他晶體管或元件連接來(lái)構(gòu)成各種電路。布線層435a、布線層435b可以通過(guò)使用與柵電極層401、源電極層405a或漏電極層405b相同的材料及方法形成，例如可以使用含有選自al、cr、cu、ta、ti、mo、w中的元素的金屬膜或以上述元素為成分的金屬氮化物膜(氮化鈦膜、氮化鉬膜、氮化鎢膜)等。此外，還可以采用在al、cu等金屬膜的下側(cè)和上側(cè)中的一方或雙方層疊ti、mo、w等高熔點(diǎn)金屬膜或它們的金屬氮化物膜(氮化鈦膜、氮化鉬膜、氮化鎢膜)的結(jié)構(gòu)。另外，作為用于布線層435a、布線層435b的導(dǎo)電層，也可以使用導(dǎo)電金屬氧化物。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(jiǎn)稱為ito)、氧化銦氧化鋅(in2o3-zno)或使它們的金屬氧化物材料包含氧化硅的材料。例如，作為布線層435a、布線層435b，可以使用鉬膜的單層、氮化鉭膜和銅膜的疊層或氮化鉭膜和鎢膜的疊層等。如上所述，在半導(dǎo)體裝置的制造工序中，可以以高成品率提供形狀和特性的偏差少的具有微型的結(jié)構(gòu)的導(dǎo)通特性高的晶體管440a、晶體管440b、晶體管440c。由此，能夠提供實(shí)現(xiàn)了微型化且賦予高電特性的半導(dǎo)體裝置以及該半導(dǎo)體裝置的制造方法。本實(shí)施方式可以與其他實(shí)施方式所記載的結(jié)構(gòu)適當(dāng)?shù)亟M合而實(shí)施。實(shí)施方式2在本實(shí)施方式中，參照附圖說(shuō)明如下半導(dǎo)體裝置的一個(gè)例子，該半導(dǎo)體裝置使用本說(shuō)明書所示的晶體管，即使在沒(méi)有電力供應(yīng)的情況下也能夠保持存儲(chǔ)內(nèi)容，并且對(duì)寫入次數(shù)也沒(méi)有限制。圖5a至圖5c是半導(dǎo)體裝置的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子。圖5a示出半導(dǎo)體裝置的截面圖，圖5b示出半導(dǎo)體裝置的平面圖，圖5c示出半導(dǎo)體裝置的電路圖。在此，圖5a相當(dāng)于沿著圖5b中的a-b及c-d的截面。另外，在圖5b中，省略圖5a所示的半導(dǎo)體裝置的構(gòu)成要素的一部分。圖5a及圖5b所示的半導(dǎo)體裝置在其下部具有使用第一半導(dǎo)體材料的晶體管160，并在其上部具有使用第二半導(dǎo)體材料的晶體管162。晶體管162是應(yīng)用實(shí)施方式1所示的晶體管440a的結(jié)構(gòu)的例子。這里，第一半導(dǎo)體材料和第二半導(dǎo)體材料優(yōu)選為具有不同帶隙的材料。例如，可以將氧化物半導(dǎo)體以外的半導(dǎo)體材料(硅等)用于第一半導(dǎo)體材料，并且將氧化物半導(dǎo)體用于第二半導(dǎo)體材料。使用氧化物半導(dǎo)體以外的材料的晶體管容易進(jìn)行高速工作。另一方面，使用氧化物半導(dǎo)體的晶體管利用其特性而可以長(zhǎng)時(shí)間地保持電荷。另外，雖然對(duì)上述晶體管都為n溝道型晶體管的情況進(jìn)行說(shuō)明，但是當(dāng)然可以使用p溝道型晶體管。此外，除了為了保持信息將氧化物半導(dǎo)體用于實(shí)施方式1所示那樣的晶體管162之外，用于半導(dǎo)體裝置的材料或半導(dǎo)體裝置的結(jié)構(gòu)等的半導(dǎo)體裝置的具體結(jié)構(gòu)不需要局限于在此所示的結(jié)構(gòu)。圖5a中的晶體管160包括：設(shè)置在包含半導(dǎo)體材料(例如，硅等)的襯底185中的溝道形成區(qū)116；以?shī)A著溝道形成區(qū)116的方式設(shè)置的雜質(zhì)區(qū)120；接觸于雜質(zhì)區(qū)120的金屬間化合物區(qū)124；設(shè)置在溝道形成區(qū)116上的柵極絕緣層108；以及設(shè)置在柵極絕緣層108上的柵電極110。注意，雖然有時(shí)在附圖中不明顯地具有源電極或漏電極，但是為了方便起見(jiàn)有時(shí)將這種狀態(tài)也稱為晶體管。此外，在此情況下，為了說(shuō)明晶體管的連接關(guān)系，有時(shí)將源區(qū)或漏區(qū)也稱為源電極或漏電極。也就是說(shuō)，在本說(shuō)明書中，源電極可能包括源區(qū)。在襯底185上以圍繞晶體管160的方式設(shè)置有元件分離絕緣層106，并且以覆蓋晶體管160的方式設(shè)置有絕緣層128及絕緣層130。另外，在晶體管160中，側(cè)壁絕緣層也可以設(shè)置在柵電極110的側(cè)面，雜質(zhì)區(qū)120也可以包括雜質(zhì)濃度不同的區(qū)域。使用單晶半導(dǎo)體襯底的晶體管160能夠進(jìn)行高速工作。因此，通過(guò)將該晶體管用作讀出用晶體管，可以高速地進(jìn)行信息的讀出。以覆蓋晶體管160的方式形成兩層絕緣層，作為形成晶體管162及電容元件164之前的處理，對(duì)該兩層絕緣層進(jìn)行cmp處理來(lái)形成平坦化的絕緣層128及絕緣層130，同時(shí)使柵電極110的頂面露出。作為絕緣層128、絕緣層130，典型地可以使用氧化硅、氧氮化硅、氧化鋁、氧氮化鋁、氮化硅、氮化鋁、氮氧化硅、氮氧化鋁等無(wú)機(jī)絕緣材料。絕緣層128、絕緣層130可以利用等離子體cvd法或?yàn)R射法等形成。另外，可以使用聚酰亞胺樹脂、丙烯酸樹脂、苯并環(huán)丁烯類樹脂等有機(jī)材料。此外，除了上述有機(jī)材料以外，也可以使用低介電常數(shù)材料(low-k材料)等。在使用有機(jī)材料時(shí)，也可以利用旋涂法、印刷法等濕法形成絕緣層128、絕緣層130。另外，在本實(shí)施方式中，作為絕緣層128使用氮化硅膜，作為絕緣層130使用氧化硅膜。優(yōu)選的是，對(duì)絕緣層130表面的將形成氧化物半導(dǎo)體層144的區(qū)域進(jìn)行平坦化處理。在本實(shí)施方式中，在通過(guò)拋光處理(例如cmp處理)充分平坦化的(優(yōu)選的是，絕緣層130表面的平均面粗糙度為0.15nm以下)絕緣層130上形成氧化物半導(dǎo)體層144。圖5a所示的晶體管162是將氧化物半導(dǎo)體用于溝道形成區(qū)的晶體管。在此，包括在晶體管162中的氧化物半導(dǎo)體層144優(yōu)選為實(shí)現(xiàn)高純度化的氧化物半導(dǎo)體層。通過(guò)使用實(shí)現(xiàn)高純度化的氧化物半導(dǎo)體，可以得到具有極為優(yōu)異的截止特性的晶體管162。因?yàn)榫w管162的截止電流小，所以通過(guò)使用這種晶體管能夠長(zhǎng)期保持存儲(chǔ)內(nèi)容。換言之，因?yàn)榭梢孕纬刹恍枰⑿鹿ぷ骰蛩⑿鹿ぷ鞯念l度極低的半導(dǎo)體存儲(chǔ)裝置，所以可以充分降低耗電量。在晶體管162的制造工序中，利用通過(guò)化學(xué)機(jī)械拋光處理去除設(shè)置在柵電極148、絕緣層137及側(cè)壁絕緣層136a、136b上的導(dǎo)電層的工序，形成用作源電極層及漏電極層的電極層142a、142b。因此，因?yàn)樵诰w管162中可以縮短用作源電極層或漏電極層的電極層142a、142b接觸于氧化物半導(dǎo)體層144的區(qū)域(接觸區(qū)域)與柵電極148之間的距離，所以電極層142a、142b接觸于氧化物半導(dǎo)體層144的區(qū)域(接觸區(qū)域)與柵電極148之間的電阻得到降低，從而可以提高晶體管162的導(dǎo)通特性。因?yàn)樵谛纬呻姌O層142a、電極層142b的工序中的去除柵電極148上的導(dǎo)電層的工序中不利用使用抗蝕劑掩模的蝕刻工序，所以可以準(zhǔn)確地進(jìn)行精密的加工。因此，在半導(dǎo)體裝置的制造工序中，可以以高成品率制造形狀和特性的偏差少的具有微型的結(jié)構(gòu)的晶體管。在晶體管162上設(shè)置有單層或疊層的層間絕緣層135、絕緣層150。在本實(shí)施方式中，作為絕緣層150使用氧化鋁。通過(guò)使氧化鋁具有高密度(密度為3.2g/cm3以上，優(yōu)選為3.6g/cm3以上)，可以對(duì)晶體管162賦予穩(wěn)定的電特性。另外，在隔著層間絕緣層135及絕緣層150與晶體管162的電極層142a重疊的區(qū)域設(shè)置有導(dǎo)電層153，并由電極層142a、層間絕緣層135、絕緣層150、導(dǎo)電層153構(gòu)成電容元件164。換言之，晶體管162的電極層142a用作電容元件164的一方的電極，導(dǎo)電層153用作電容元件164的另一方的電極。另外，當(dāng)不需要電容器時(shí)，也可以采用不設(shè)置電容元件164的結(jié)構(gòu)。另外，電容元件164也可以另行設(shè)置在晶體管162的上方。在晶體管162及電容元件164上設(shè)置有絕緣層152。而且，在絕緣層152上設(shè)置有用來(lái)連接晶體管162與其他晶體管的布線156。雖然在圖5a中未圖示，但是布線156通過(guò)形成在設(shè)置于絕緣層150、絕緣層152及柵極絕緣層146等中的開(kāi)口中的電極與電極層142b電連接。在此，優(yōu)選的是，該電極至少以與晶體管162的氧化物半導(dǎo)體層144的一部分重疊的方式設(shè)置。在圖5a及圖5b中，優(yōu)選的是，晶體管160和晶體管162以至少其一部分重疊的方式設(shè)置，并且晶體管160的源區(qū)或漏區(qū)和氧化物半導(dǎo)體層144的一部分重疊的方式設(shè)置。另外，以與晶體管160的至少一部分重疊的方式設(shè)置有晶體管162及電容元件164。例如，電容元件164的導(dǎo)電層153與晶體管160的柵電極110以至少一部分重疊的方式設(shè)置。通過(guò)采用這種平面布局，可以降低半導(dǎo)體裝置所占的面積，從而可以實(shí)現(xiàn)高集成化。另外，電極層142b與布線156的電連接既可以通過(guò)使電極層142b與布線156直接接觸而實(shí)現(xiàn)，又可以通過(guò)在電極層142b與布線156之間的絕緣層中設(shè)置電極，通過(guò)該電極實(shí)現(xiàn)電連接。另外，介于兩者之間的電極也可以是多個(gè)。接著，圖5c示出對(duì)應(yīng)于圖5a及圖5b的電路結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子。在圖5c中，第一布線(1stline)與晶體管160的源電極電連接，第二布線(2ndline)與晶體管160的漏電極電連接。另外，第三布線(3rdline)與晶體管162的源電極和漏電極中的一方電連接，第四布線(4thline)與晶體管162的柵電極電連接。并且，晶體管160的柵電極以及晶體管162的源電極和漏電極中的另一方與電容元件164的一方的電極電連接，第五布線(5thline)與電容元件164的另一方的電極電連接。在圖5c所示的半導(dǎo)體裝置中，通過(guò)有效地利用能夠保持晶體管160的柵電極的電位的特征，可以如以下所示那樣進(jìn)行信息的寫入、保持以及讀出。對(duì)信息的寫入及保持進(jìn)行說(shuō)明。首先，將第四布線的電位設(shè)定為使晶體管162成為導(dǎo)通狀態(tài)的電位，使晶體管162成為導(dǎo)通狀態(tài)。由此，對(duì)晶體管160的柵電極和電容元件164施加第三布線的電位。也就是說(shuō)，對(duì)晶體管160的柵電極施加規(guī)定的電荷(寫入)。這里，施加賦予兩種不同電位電平的電荷(以下，稱為low電平電荷、high電平電荷)中的任一種。然后，通過(guò)將第四布線的電位設(shè)定為使晶體管162成為截止?fàn)顟B(tài)的電位，使晶體管162成為截止?fàn)顟B(tài)，保持對(duì)晶體管160的柵電極施加的電荷(保持)。因?yàn)榫w管162的截止電流極小，所以晶體管160的柵電極的電荷被長(zhǎng)時(shí)間地保持。接著，對(duì)信息的讀出進(jìn)行說(shuō)明。當(dāng)在對(duì)第一布線施加規(guī)定的電位(恒電位)的狀態(tài)下，對(duì)第五布線施加適當(dāng)?shù)碾娢?讀出電位)時(shí)，第二布線根據(jù)保持在晶體管160的柵電極的電荷量具有不同的電位。這是因?yàn)槿缦戮壒剩阂话愣?，在晶體管160為n溝道型的情況下，對(duì)晶體管160的柵電極施加high電平電荷時(shí)的外觀上的閾值vth_h低于對(duì)晶體管160的柵電極施加low電平電荷時(shí)的外觀上的閾值vth_l。在此，外觀上的閾值電壓是指為了使晶體管160成為“導(dǎo)通狀態(tài)”所需要的第五布線的電位。因此，通過(guò)將第五布線的電位設(shè)定為vth_h和vth_l之間的電位v0，可以辨別施加到晶體管160的柵電極的電荷。例如，在寫入中，當(dāng)被供應(yīng)high電平電荷時(shí)，如果第五布線的電位為v0(＞vth_h)，則晶體管160成為“導(dǎo)通狀態(tài)”。當(dāng)被供應(yīng)low電平電荷時(shí)，即使第五布線的電位為v0(＜vth_l)，晶體管160也維持“截止?fàn)顟B(tài)”。因此，根據(jù)第二布線的電位可以讀出所保持的信息。注意，當(dāng)將存儲(chǔ)單元配置為陣列狀時(shí)，需要只讀出所希望的存儲(chǔ)單元的信息。像這樣，當(dāng)不讀出信息時(shí)，對(duì)第五布線施加不管柵電極的狀態(tài)如何都使晶體管160成為“截止?fàn)顟B(tài)”的電位，也就是小于vth_h的電位，即可?；蛘?，對(duì)第五布線施加不管柵電極的狀態(tài)如何都使晶體管160成為“導(dǎo)通狀態(tài)”的電位，也就是大于vth_l的電位，即可。另外，圖24a和圖24b示出半導(dǎo)體裝置的結(jié)構(gòu)的其他一個(gè)例子。圖24a是半導(dǎo)體裝置的平面圖，圖24b是半導(dǎo)體裝置的截面圖。在此，圖24b相當(dāng)于沿著圖24a的d3-d4線的截面。另外，為了明確起見(jiàn)，在圖24a中省略圖24b所示的半導(dǎo)體裝置的構(gòu)成要素的一部分。在圖24a和圖24b中，電容元件164由柵電極110、氧化物半導(dǎo)體層144、絕緣層173及導(dǎo)電層174構(gòu)成。導(dǎo)電層174利用形成柵電極148的同一工序制造，其頂面被絕緣層176覆蓋，其側(cè)面被側(cè)壁絕緣層175a、175b覆蓋。晶體管162的電極層142b在形成于層間絕緣層135、絕緣層150中的到達(dá)電極層142b的開(kāi)口中與布線156電連接。另外，以與氧化物半導(dǎo)體層144的下方接觸的方式設(shè)置有導(dǎo)電層172，通過(guò)該導(dǎo)電層172晶體管160與晶體管162電連接。如圖24a和圖24b所示，通過(guò)以使晶體管160、晶體管162、電容元件164重疊的方式緊密層疊它們，可以進(jìn)一步降低半導(dǎo)體裝置所占的面積，從而可以實(shí)現(xiàn)高集成化。在本實(shí)施方式所示的半導(dǎo)體裝置中，通過(guò)應(yīng)用將氧化物半導(dǎo)體用于其溝道形成區(qū)的截止電流極小的晶體管，可以極為長(zhǎng)期保持存儲(chǔ)內(nèi)容。就是說(shuō)，因?yàn)椴恍枰M(jìn)行刷新工作，或者，可以將刷新工作的頻度降低到極低，所以可以充分降低耗電量。另外，即使在沒(méi)有電力供應(yīng)的情況(注意，優(yōu)選電位是固定的)下，也可以長(zhǎng)期保持存儲(chǔ)內(nèi)容。另外，在本實(shí)施方式所示的半導(dǎo)體裝置中，信息的寫入不需要高電壓，而且也沒(méi)有元件劣化的問(wèn)題。例如，不像現(xiàn)有的非易失性存儲(chǔ)器的情況那樣，不需要對(duì)浮動(dòng)?xùn)艠O注入電子或從浮動(dòng)?xùn)艠O抽出電子，所以根本不會(huì)產(chǎn)生柵極絕緣層的劣化等的問(wèn)題。就是說(shuō)，在根據(jù)所公開(kāi)的發(fā)明的半導(dǎo)體裝置中，對(duì)作為現(xiàn)有的非易失性存儲(chǔ)器所存在的問(wèn)題的能夠重寫的次數(shù)沒(méi)有限制，而使可靠性得到顯著提高。再者，根據(jù)晶體管的導(dǎo)通狀態(tài)或截止?fàn)顟B(tài)進(jìn)行信息寫入，由此也可以容易實(shí)現(xiàn)高速工作。如上所述，能夠提供實(shí)現(xiàn)了微型化及高集成化且賦予高電特性的半導(dǎo)體裝置以及該半導(dǎo)體裝置的制造方法。本實(shí)施方式可以與其他實(shí)施方式所記載的結(jié)構(gòu)適當(dāng)?shù)亟M合而實(shí)施。實(shí)施方式3在本實(shí)施方式中，參照?qǐng)D6a至圖7b對(duì)與實(shí)施方式2所示的結(jié)構(gòu)不同的使用上述實(shí)施方式所示的晶體管的半導(dǎo)體裝置進(jìn)行說(shuō)明。該半導(dǎo)體裝置即使在沒(méi)有電力供應(yīng)的情況下也能夠保持存儲(chǔ)內(nèi)容，并且對(duì)寫入次數(shù)也沒(méi)有限制。圖6a示出半導(dǎo)體裝置的電路結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子，圖6b是示出半導(dǎo)體裝置的一個(gè)例子的示意圖。首先對(duì)圖6a所示的半導(dǎo)體裝置進(jìn)行說(shuō)明，接著對(duì)圖6b所示的半導(dǎo)體裝置進(jìn)行說(shuō)明。在圖6a所示的半導(dǎo)體裝置中，位線bl與晶體管162的源電極和漏電極中的一方電連接，字線wl與晶體管162的柵電極電連接，并且晶體管162的源電極和漏電極中的另一方與電容元件254的第一端子電連接。接著，說(shuō)明對(duì)圖6a所示的半導(dǎo)體裝置(存儲(chǔ)單元250)進(jìn)行信息的寫入及保持的情況。首先，通過(guò)將字線wl的電位設(shè)定為使晶體管162成為導(dǎo)通狀態(tài)的電位，來(lái)使晶體管162成為導(dǎo)通狀態(tài)。由此，將位線bl的電位施加到電容元件254的第一端子(寫入)。然后，通過(guò)將字線wl的電位設(shè)定為使晶體管162成為截止?fàn)顟B(tài)的電位，來(lái)使晶體管162成為截止?fàn)顟B(tài)，由此保持電容元件254的第一端子的電位(保持)。使用氧化物半導(dǎo)體的晶體管162具有截止電流極小的特征。因此，通過(guò)使晶體管162成為截止?fàn)顟B(tài)，可以在極長(zhǎng)時(shí)間保持電容元件254的第一端子的電位(或累積在電容元件254中的電荷)。接著，對(duì)信息的讀出進(jìn)行說(shuō)明。當(dāng)晶體管162成為導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，處于浮動(dòng)狀態(tài)的位線bl與電容元件254的第一端子導(dǎo)通，于是，在位線bl與電容元件254之間電荷被再次分配。其結(jié)果，位線bl的電位發(fā)生變化。位線bl的電位的變化量根據(jù)電容元件254的第一端子的電位(或累積在電容元件254中的電荷)而取不同的值。例如，當(dāng)以v表示電容元件254的第一端子的電位，以c表示電容元件254的電容，以cb表示位線bl所具有的電容成分(以下也稱為位線電容)，并且以vb0表示電荷被再次分配之前的位線bl的電位時(shí)，電荷被再次分配之后的位線bl的電位成為(cb×vb0+c×v)/(cb+c)。因此，作為存儲(chǔ)單元250的狀態(tài)，當(dāng)電容元件254的第一端子的電位為v1和v0(v1＞v0)的兩個(gè)狀態(tài)時(shí)，保持電位v1時(shí)的位線bl的電位(＝(cb×vb0+c×v1)/(cb+c))高于保持電位v0時(shí)的位線bl的電位(＝(cb×vb0+c×v0)/(cb+c))。并且，通過(guò)比較位線bl的電位與指定的電位，可以讀出信息。如此，圖6a所示的半導(dǎo)體裝置可以利用晶體管162的截止電流極小的特征長(zhǎng)時(shí)間保持累積在電容元件254中的電荷。就是說(shuō)，因?yàn)椴恍枰M(jìn)行刷新工作，或者，可以將刷新工作的頻度降低到極低，所以可以充分降低耗電量。另外，即使在沒(méi)有電力供應(yīng)的情況下也可以長(zhǎng)期保持存儲(chǔ)內(nèi)容。接著，對(duì)圖6b所示的半導(dǎo)體裝置進(jìn)行說(shuō)明。圖6b所示的半導(dǎo)體裝置在其上部作為存儲(chǔ)電路具有存儲(chǔ)單元陣列251a及251b，該存儲(chǔ)單元陣列251a及251b具有多個(gè)圖6a所示的存儲(chǔ)單元250。此外，圖6b所示的半導(dǎo)體裝置在其下部具有用來(lái)使存儲(chǔ)單元陣列251(存儲(chǔ)單元陣列251a及251b)工作的外圍電路253。另外，外圍電路253與存儲(chǔ)單元陣列251電連接。通過(guò)采用圖6b所示的結(jié)構(gòu)，可以將外圍電路253設(shè)置在存儲(chǔ)單元陣列251的正下方，從而可以實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體裝置的小型化。作為設(shè)置在外圍電路253中的晶體管的材料，更優(yōu)選使用與晶體管162不同的半導(dǎo)體材料。例如，可以使用硅、鍺、硅鍺、碳化硅或砷化鎵等，優(yōu)選使用單晶半導(dǎo)體。另外，還可以使用有機(jī)半導(dǎo)體材料等。使用這種半導(dǎo)體材料的晶體管能夠進(jìn)行充分的高速工作。從而，通過(guò)利用該晶體管，能夠順利實(shí)現(xiàn)被要求高速工作的各種電路(邏輯電路、驅(qū)動(dòng)電路等)。另外，圖6b所示的半導(dǎo)體裝置例示層疊有兩個(gè)存儲(chǔ)單元陣列251(存儲(chǔ)單元陣列251a、存儲(chǔ)單元陣列251b)的結(jié)構(gòu)，但是所層疊的存儲(chǔ)單元陣列的個(gè)數(shù)不局限于此。也可以采用層疊有三個(gè)以上的存儲(chǔ)單元陣列的結(jié)構(gòu)。接著，參照?qǐng)D7a和圖7b對(duì)圖6a所示的存儲(chǔ)單元250的具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。圖7a和圖7b示出存儲(chǔ)單元250的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子。圖7a示出存儲(chǔ)單元250的截面圖，圖7b示出存儲(chǔ)單元250的平面圖。在此，圖7a相當(dāng)于沿著圖7b中的e-f及g-h的截面。圖7a及圖7b所示的晶體管162可以采用與上述實(shí)施方式所示的結(jié)構(gòu)相同的結(jié)構(gòu)。在設(shè)置在絕緣膜180上的晶體管162上設(shè)置有單層或疊層的絕緣層256。另外，在隔著絕緣層256與晶體管162的電極層142a重疊的區(qū)域設(shè)置有導(dǎo)電層262，并由電極層142a、層間絕緣層135、絕緣層256、導(dǎo)電層262構(gòu)成電容元件254。換言之，晶體管162的電極層142a用作電容元件254的一方的電極，導(dǎo)電層262用作電容元件254的另一方的電極。在晶體管162及電容元件254上設(shè)置有絕緣層258。而且，在絕緣層258上設(shè)置有用來(lái)連接存儲(chǔ)單元250與所相鄰的存儲(chǔ)單元250的布線260。雖然未圖示，但是布線260通過(guò)形成在絕緣層256及絕緣層258等中的開(kāi)口，與晶體管162的電極層142b電連接。但是，也可以在開(kāi)口中設(shè)置其他導(dǎo)電層，并通過(guò)該其他導(dǎo)電層使布線260與電極層142b電連接。另外，布線260相當(dāng)于圖6a的電路圖中的位線bl。在圖7a及圖7b中，晶體管162的電極層142b也可以用作包括在所相鄰的存儲(chǔ)單元中的晶體管的源電極。通過(guò)采用圖7a所示的平面布局，可以降低半導(dǎo)體裝置的所占的面積，從而可以實(shí)現(xiàn)高集成化。如上所述，在上部層疊形成的多個(gè)存儲(chǔ)單元由使用氧化物半導(dǎo)體的晶體管形成。由于使用氧化物半導(dǎo)體的晶體管的截止電流小，因此通過(guò)使用這種晶體管，能夠長(zhǎng)期保持存儲(chǔ)內(nèi)容。換言之，可以將刷新工作的頻度降低到極低，所以可以充分降低耗電量。如上所述，通過(guò)將利用使用氧化物半導(dǎo)體以外的材料的晶體管(換言之，能夠進(jìn)行充分高速的工作的晶體管)的外圍電路以及利用使用氧化物半導(dǎo)體的晶體管(作更廣義解釋，其截止電流充分小的晶體管)的存儲(chǔ)電路設(shè)置為一體，能夠?qū)崿F(xiàn)具有新穎特征的半導(dǎo)體裝置。另外，通過(guò)采用外圍電路和存儲(chǔ)電路的疊層結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體裝置的集成化。如上所述，能夠提供實(shí)現(xiàn)了微型化及高集成化且賦予高電特性的半導(dǎo)體裝置以及該半導(dǎo)體裝置的制造方法。本實(shí)施方式可以與其他實(shí)施方式所記載的結(jié)構(gòu)適當(dāng)?shù)亟M合而實(shí)施。實(shí)施方式4在本實(shí)施方式中，參照?qǐng)D8a至圖11對(duì)將上述實(shí)施方式所示的半導(dǎo)體裝置應(yīng)用于移動(dòng)電話、智能手機(jī)、電子書閱讀器等移動(dòng)設(shè)備的例子進(jìn)行說(shuō)明。在移動(dòng)電話、智能手機(jī)、電子書閱讀器等移動(dòng)設(shè)備中，為了暫時(shí)儲(chǔ)存圖像數(shù)據(jù)而使用sram或dram。使用sram或dram是因?yàn)榭扉W存儲(chǔ)器應(yīng)答速度慢而不適于處理圖像。另一方面，當(dāng)將sram或dram用于圖像數(shù)據(jù)的暫時(shí)儲(chǔ)存時(shí)，有如下特征。如圖8a所示，在一般的sram中，一個(gè)存儲(chǔ)單元由晶體管801至晶體管806的六個(gè)晶體管構(gòu)成，并且該晶體管801至晶體管806被x譯碼器807和y譯碼器808驅(qū)動(dòng)。晶體管803和晶體管805以及晶體管804和晶體管806構(gòu)成反相器，該反相器能夠?qū)崿F(xiàn)高速驅(qū)動(dòng)。然而，由于一個(gè)存儲(chǔ)單元由六個(gè)晶體管構(gòu)成，所以有存儲(chǔ)單元面積大的缺點(diǎn)。在將設(shè)計(jì)規(guī)則的最小尺寸設(shè)定為f的情況下，sram的存儲(chǔ)單元面積一般為100f2至150f2。因此，sram的每個(gè)比特位的單價(jià)是各種存儲(chǔ)器中最高的。另一方面，在dram中，如圖8b所示，存儲(chǔ)單元由晶體管811和存儲(chǔ)電容器812構(gòu)成，并且該晶體管811和存儲(chǔ)電容器812被x譯碼器813和y譯碼器814驅(qū)動(dòng)。由于一個(gè)單元由一個(gè)晶體管和一個(gè)電容器構(gòu)成，所以其面積小。dram的存儲(chǔ)面積一般為10f2以下。注意，dram需要一直進(jìn)行刷新工作，因此即使在不進(jìn)行改寫的情況下也消耗電力。相對(duì)于此，上述實(shí)施方式所說(shuō)明的半導(dǎo)體裝置的存儲(chǔ)單元面積為10f2左右，并且不需要頻繁的刷新工作。從而，能夠縮小存儲(chǔ)單元面積，還能夠降低耗電量。圖9示出移動(dòng)設(shè)備的方框圖。圖9所示的移動(dòng)設(shè)備具有：rf電路901；模擬基帶電路902；數(shù)字基帶電路903；電池904；電源電路905；應(yīng)用處理機(jī)906；快閃存儲(chǔ)器910；顯示器控制器911；存儲(chǔ)電路912；顯示器913；觸控感應(yīng)器919；聲頻電路917；以及鍵盤918等。顯示器913具有：顯示部914；源極驅(qū)動(dòng)器915；以及柵極驅(qū)動(dòng)器916。應(yīng)用處理機(jī)906具有：cpu(centralprocessingunit:中央處理器)907；dsp(digitalsignalprocessor：數(shù)位信號(hào)處理器)908；以及接口909(if909)。存儲(chǔ)電路912一般由sram或dram構(gòu)成，通過(guò)將上述實(shí)施方式所說(shuō)明的半導(dǎo)體裝置用于該部分，能夠以高速進(jìn)行信息的寫入和讀出，能夠長(zhǎng)期間保持存儲(chǔ)內(nèi)容，還能夠充分降低耗電量。圖10示出將上述實(shí)施方式所說(shuō)明的半導(dǎo)體裝置用于顯示器的存儲(chǔ)電路950的例子。圖10所示的存儲(chǔ)電路950具有：存儲(chǔ)器952；存儲(chǔ)器953；開(kāi)關(guān)954；開(kāi)關(guān)955；以及存儲(chǔ)器控制器951。另外，存儲(chǔ)電路950連接于：用來(lái)讀出并控制從信號(hào)線輸入的圖像數(shù)據(jù)(輸入圖像數(shù)據(jù))和儲(chǔ)存在存儲(chǔ)器952及存儲(chǔ)器953中的數(shù)據(jù)(存儲(chǔ)圖像數(shù)據(jù))的顯示器控制器956；以及根據(jù)來(lái)自顯示器控制器956的信號(hào)來(lái)進(jìn)行顯示的顯示器957。首先，通過(guò)應(yīng)用處理機(jī)(未圖示)形成一個(gè)圖像數(shù)據(jù)(輸入圖像數(shù)據(jù)a)。該輸入圖像數(shù)據(jù)a通過(guò)開(kāi)關(guān)954被儲(chǔ)存在存儲(chǔ)器952中。然后，將儲(chǔ)存在存儲(chǔ)器952中的圖像數(shù)據(jù)(存儲(chǔ)圖像數(shù)據(jù)a)通過(guò)開(kāi)關(guān)955及顯示器控制器956發(fā)送到顯示器957而進(jìn)行顯示。在輸入圖像數(shù)據(jù)a沒(méi)有變化時(shí)，存儲(chǔ)圖像數(shù)據(jù)a一般以30至60hz左右的周期從存儲(chǔ)器952通過(guò)開(kāi)關(guān)955由顯示器控制器956讀出。接著，例如在使用者進(jìn)行了改寫畫面的操作時(shí)(即在輸入圖像數(shù)據(jù)a有變化時(shí))，應(yīng)用處理機(jī)形成新的圖像數(shù)據(jù)(輸入圖像數(shù)據(jù)b)。該輸入圖像數(shù)據(jù)b通過(guò)開(kāi)關(guān)954被儲(chǔ)存在存儲(chǔ)器953中。在該期間存儲(chǔ)圖像數(shù)據(jù)a也繼續(xù)定期性地通過(guò)開(kāi)關(guān)955從存儲(chǔ)器952被讀出。當(dāng)在存儲(chǔ)器953中儲(chǔ)存完新的圖像(存儲(chǔ)圖像數(shù)據(jù)b)時(shí)，由顯示器957的下一個(gè)幀開(kāi)始讀出存儲(chǔ)圖像數(shù)據(jù)b，并且將該存儲(chǔ)圖像數(shù)據(jù)b通過(guò)開(kāi)關(guān)955及顯示器控制器956發(fā)送到顯示器957而進(jìn)行顯示。該讀出一直持續(xù)直到下一個(gè)新的圖像數(shù)據(jù)儲(chǔ)存到存儲(chǔ)器952中。如上所述，通過(guò)由存儲(chǔ)器952及存儲(chǔ)器953交替進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)的寫入和圖像數(shù)據(jù)的讀出，來(lái)進(jìn)行顯示器957的顯示。另外，存儲(chǔ)器952、存儲(chǔ)器953不局限于兩個(gè)不同的存儲(chǔ)器，也可以將一個(gè)存儲(chǔ)器分割而使用。通過(guò)將上述實(shí)施方式所說(shuō)明的半導(dǎo)體裝置用于存儲(chǔ)器952及存儲(chǔ)器953，能夠以高速進(jìn)行信息的寫入和讀出，能夠長(zhǎng)期間保持存儲(chǔ)內(nèi)容，還能夠充分降低耗電量。圖11示出電子書閱讀器的方框圖。圖11所示的電子書閱讀器具有：電池1001；電源電路1002；微處理器1003；快閃存儲(chǔ)器1004；聲頻電路1005；鍵盤1006；存儲(chǔ)電路1007；觸摸屏1008；顯示器1009；以及顯示器控制器1010。在此，可以將上述實(shí)施方式所說(shuō)明的半導(dǎo)體裝置用于圖11的存儲(chǔ)電路1007。存儲(chǔ)電路1007具有暫時(shí)保持書籍內(nèi)容的功能。例如，在使用者使用高亮功能的情況下，存儲(chǔ)電路1007將使用者所指定的部分的信息儲(chǔ)存而保持。另外，高亮功能是指如下功能：在使用者看電子書籍時(shí)，通過(guò)對(duì)某個(gè)部分做標(biāo)記，例如通過(guò)改變顯示顏色；劃下劃線；將文字改為粗體字；改變文字的字體等，來(lái)使該部分與周圍不一樣而突出表示。將存儲(chǔ)電路1007用于短期的信息存儲(chǔ)，并且當(dāng)進(jìn)行長(zhǎng)期的信息存儲(chǔ)時(shí)，也可以將存儲(chǔ)電路1007所保持的數(shù)據(jù)拷貝到快閃存儲(chǔ)器1004中。即使在此情況下，通過(guò)采用上述實(shí)施方式所說(shuō)明的半導(dǎo)體裝置，能夠以高速進(jìn)行信息的寫入和讀出，能夠長(zhǎng)期間保持存儲(chǔ)內(nèi)容，還能夠充分降低耗電量。如上所述，本實(shí)施方式所示的移動(dòng)設(shè)備安裝有根據(jù)上述實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)以高速進(jìn)行信息的讀出、長(zhǎng)期間保持存儲(chǔ)內(nèi)容且降低耗電量的移動(dòng)設(shè)備。本實(shí)施方式可以與其他實(shí)施方式所記載的結(jié)構(gòu)適當(dāng)?shù)亟M合而實(shí)施。實(shí)施方式5通過(guò)使用上述實(shí)施方式所示的晶體管，可以制造具有讀取對(duì)象物的信息的圖像傳感器功能的半導(dǎo)體裝置。圖12a示出具有圖像傳感器功能的半導(dǎo)體裝置的一個(gè)例子。圖12a是光電傳感器的等效電路，而圖12b是示出光電傳感器的一部分的截面圖。光電二極管602的一個(gè)電極電連接到光電二極管復(fù)位信號(hào)線658，而光電二極管602的另一個(gè)電極電連接到晶體管640的柵極。晶體管640的源極和漏極中的一個(gè)電連接到光電傳感器參考信號(hào)線672，而晶體管640的源極和漏極中的另一個(gè)電連接到晶體管656的源極和漏極中的一個(gè)。晶體管656的柵極電連接到柵極信號(hào)線659，晶體管656的源極和漏極中的另一個(gè)電連接到光電傳感器輸出信號(hào)線671。注意，在本說(shuō)明書的電路圖中，為了使作為其中形成溝道的半導(dǎo)體層使用氧化物半導(dǎo)體的晶體管一目了然，將作為其中形成溝道的半導(dǎo)體層使用氧化物半導(dǎo)體的晶體管的符號(hào)表示為“os”。在圖12a中，晶體管640和晶體管656可以應(yīng)用上述實(shí)施方式所示的晶體管，是作為其中形成溝道的半導(dǎo)體層使用氧化物半導(dǎo)體的晶體管。在本實(shí)施方式中示出應(yīng)用具有與實(shí)施方式1所示的晶體管440a同樣的結(jié)構(gòu)的晶體管的例子。圖12b是示出光電傳感器中的光電二極管602和晶體管640的截面圖，其中在具有絕緣表面的襯底601(tft襯底)上設(shè)置有用作傳感器的光電二極管602和晶體管640。通過(guò)使用粘合層608，在光電二極管602和晶體管640上設(shè)置有襯底613。在設(shè)置在絕緣層631上的晶體管640上設(shè)置有層間絕緣層632、絕緣層633以及層間絕緣層634。光電二極管602設(shè)置在絕緣層633上，并且光電二極管602具有如下結(jié)構(gòu)：在形成于絕緣層633上的電極層641a、641b和設(shè)置在層間絕緣層634上的電極層642之間從絕緣層633一側(cè)按順序?qū)盈B有第一半導(dǎo)體層606a、第二半導(dǎo)體層606b及第三半導(dǎo)體層606c。另外，在與晶體管640重疊的區(qū)域設(shè)置有遮光層650。電極層641b與形成在層間絕緣層634中的導(dǎo)電層643電連接，并且通過(guò)與導(dǎo)電層643同一的工序制造的電極層642通過(guò)電極層641a與導(dǎo)電層645電連接。導(dǎo)電層645與晶體管640的柵電極層電連接，并且光電二極管602與晶體管640電連接。在此，例示一種pin型光電二極管，其中層疊用作第一半導(dǎo)體層606a的具有p型導(dǎo)電型的半導(dǎo)體、用作第二半導(dǎo)體層606b的高電阻的半導(dǎo)體(i型半導(dǎo)體)、用作第三半導(dǎo)體層606c的具有n型導(dǎo)電型的半導(dǎo)體。第一半導(dǎo)體層606a是p型半導(dǎo)體，而可以由包含賦予p型的雜質(zhì)元素的非晶硅形成。使用包含屬于周期表中的第13族的雜質(zhì)元素(例如，硼(b))的半導(dǎo)體材料氣體通過(guò)等離子體cvd法來(lái)形成第一半導(dǎo)體層606a。作為半導(dǎo)體材料氣體，可以使用硅烷(sih4)?；蛘?，可以使用si2h6、sih2cl2、sihcl3、sicl4、sif4等。另外，也可以使用如下方法：在形成不包含雜質(zhì)元素的非晶硅之后，使用擴(kuò)散法或離子注入法將雜質(zhì)元素引入到該非晶硅。優(yōu)選在使用離子注入法等引入雜質(zhì)元素之后進(jìn)行加熱等來(lái)使雜質(zhì)元素?cái)U(kuò)散。在此情況下，作為形成非晶硅的方法，可以使用lpcvd法、氣相生長(zhǎng)法或?yàn)R射法等。優(yōu)選將第一半導(dǎo)體層606a的厚度設(shè)定為10nm以上且50nm以下。第二半導(dǎo)體層606b是i型半導(dǎo)體(本征半導(dǎo)體)，而可以由非晶硅形成。為了形成第二半導(dǎo)體層606b，通過(guò)等離子體cvd法使用半導(dǎo)體材料氣體來(lái)形成非晶硅。作為半導(dǎo)體材料氣體，可以使用硅烷(sih4)?；蛘?，也可以使用si2h6、sih2cl2、sihcl3、sicl4或sif4等。也可以通過(guò)lpcvd法、氣相生長(zhǎng)法、濺射法等形成第二半導(dǎo)體層606b。優(yōu)選將第二半導(dǎo)體層606b的厚度設(shè)定為200nm以上且1000nm以下。第三半導(dǎo)體層606c是n型半導(dǎo)體，而可以由包含賦予n型的雜質(zhì)元素的非晶硅形成。使用包含屬于周期表中的第15族的雜質(zhì)元素(例如，磷(p))的半導(dǎo)體材料氣體通過(guò)等離子體cvd法形成第三半導(dǎo)體層606c。作為半導(dǎo)體材料氣體，可以使用硅烷(sih4)?；蛘撸部梢允褂胹i2h6、sih2cl2、sihcl3、sicl4或sif4等。另外，也可以使用如下方法：在形成不包含雜質(zhì)元素的非晶硅之后，使用擴(kuò)散法或離子注入法將雜質(zhì)元素引入到該非晶硅。優(yōu)選在使用離子注入法等引入雜質(zhì)元素之后進(jìn)行加熱等來(lái)使雜質(zhì)元素?cái)U(kuò)散。在此情況下，作為形成非晶硅的方法，可以使用lpcvd法、氣相生長(zhǎng)法或?yàn)R射法等。優(yōu)選將第三半導(dǎo)體層606c的厚度設(shè)定為20nm以上且200nm以下。此外，第一半導(dǎo)體層606a、第二半導(dǎo)體層606b以及第三半導(dǎo)體層606c也可以不使用非晶半導(dǎo)體形成，而使用多晶半導(dǎo)體或微晶半導(dǎo)體(semiamorphoussemiconductor：sas)形成。在考慮吉布斯自由能時(shí)，微晶半導(dǎo)體屬于介于非晶和單晶之間的中間亞穩(wěn)態(tài)。即，微晶半導(dǎo)體處于自由能穩(wěn)定的第三態(tài)，且具有短程有序和晶格畸變。此外，柱狀或針狀晶體在相對(duì)于襯底表面的法線方向上生長(zhǎng)。作為微晶半導(dǎo)體的典型例子的微晶硅，其拉曼光譜向表示單晶硅的520cm-1的低波數(shù)一側(cè)偏移。亦即，微晶硅的拉曼光譜的峰值位于表示單晶硅的520cm-1和表示非晶硅的480cm-1之間。另外，包含至少1at.％或其以上的氫或鹵素，以終結(jié)懸空鍵。還有，通過(guò)包含氦、氬、氪、氖等稀有氣體元素來(lái)進(jìn)一步促進(jìn)晶格畸變，提高穩(wěn)定性而得到優(yōu)良的微晶半導(dǎo)體。該微晶半導(dǎo)體可以通過(guò)頻率為幾十mhz至幾百mhz的高頻等離子體cvd法或頻率為1ghz以上的微波等離子體cvd裝置形成。典型地，可以使用氫稀釋sih4、si2h6、sih2cl2、sihcl3、sicl4、sif4等的含硅的化合物來(lái)形成該微晶半導(dǎo)體。此外，除了含硅的化合物(例如氫化硅)和氫之外，也可以使用選自氦、氬、氪、氖中的一種或多種稀有氣體元素進(jìn)行稀釋來(lái)形成微晶半導(dǎo)體。在上述情況下，將氫的流量比設(shè)定為含硅的化合物(例如氫化硅)的5倍以上且200倍以下，優(yōu)選設(shè)定為50倍以上且150倍以下，更優(yōu)選設(shè)定為100倍。再者，也可以在含硅的氣體中混入ch4、c2h6等的碳化物氣體、geh4、gef4等的鍺化氣體、f2等。此外，由于光電效應(yīng)生成的空穴的遷移率低于電子的遷移率，因此當(dāng)p型半導(dǎo)體側(cè)的表面用作光接收面時(shí)，pin型光電二極管具有較好的特性。這里示出將光電二極管602從形成有pin型光電二極管的襯底601的面接收的光轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的例子。此外，來(lái)自其導(dǎo)電型與用作光接收面的半導(dǎo)體層一側(cè)相反的半導(dǎo)體層一側(cè)的光是干擾光，因此，電極層優(yōu)選使用具有遮光性的導(dǎo)電層。另外，也可以將n型半導(dǎo)體側(cè)的表面用作光接收面。通過(guò)使用絕緣材料且根據(jù)材料通過(guò)濺射法、等離子體cvd法、sog法、旋涂法、浸漬法、噴涂法、液滴噴射法(噴墨法等)、印刷法(絲網(wǎng)印刷、膠版印刷等)等，并且使用刮刀、輥涂機(jī)、幕式涂布機(jī)、刮刀式涂布機(jī)等的裝置，來(lái)可以形成絕緣層631、層間絕緣層632、絕緣層633。在本實(shí)施方式中，作為絕緣層633使用氧化鋁。絕緣層633可以通過(guò)濺射法或等離子體cvd法形成。在氧化物半導(dǎo)體層上作為絕緣層633設(shè)置的氧化鋁具有高遮斷效果(阻擋效果)，即不使氫、水分等雜質(zhì)及氧的雙方透過(guò)的效果。因此，氧化鋁用作保護(hù)層，而防止在制造工序中及制造之后成為變動(dòng)原因的氫、水分等雜質(zhì)混入到氧化物半導(dǎo)體，并防止從氧化物半導(dǎo)體釋放作為構(gòu)成氧化物半導(dǎo)體的主要成分材料的氧。在本實(shí)施方式中，晶體管640在制造工序中通過(guò)對(duì)設(shè)置在柵電極層、絕緣層及側(cè)壁絕緣層上的導(dǎo)電層進(jìn)行化學(xué)機(jī)械拋光處理而去除，分割導(dǎo)電層，形成源電極層及漏電極層。因此，因?yàn)榭梢钥s短源電極層或漏電極層接觸于氧化物半導(dǎo)體層的區(qū)域(接觸區(qū)域)與柵電極層之間的距離，所以源電極層或漏電極層接觸于氧化物半導(dǎo)體層的區(qū)域(接觸區(qū)域)與柵電極層之間的電阻得到降低，可以提高晶體管640的導(dǎo)通特性。因?yàn)樵谛纬稍措姌O層及漏電極層的工序中的去除柵電極層上的導(dǎo)電層的工序中不利用使用抗蝕劑掩模的蝕刻工序，所以可以準(zhǔn)確地進(jìn)行精密的加工。因此，在半導(dǎo)體裝置的制造工序中，可以以高成品率制造形狀和特性的偏差少的具有微型的結(jié)構(gòu)的晶體管640。作為絕緣層631、層間絕緣層632、絕緣層633的材料，可以使用無(wú)機(jī)絕緣材料。例如，可以使用諸如氧化硅、氧氮化硅、氧化鋁或氧氮化鋁等氧化物絕緣材料或者諸如氮化硅、氮氧化硅、氮化鋁或氮氧化鋁等氮化物絕緣材料的單層或疊層。另外，作為層間絕緣層634，優(yōu)選采用用作減少表面凹凸的平坦化絕緣層的絕緣層。作為層間絕緣層634的材料，例如可以使用聚酰亞胺樹脂、丙烯酸樹脂、苯并環(huán)丁烯樹脂、聚酰胺樹脂或環(huán)氧樹脂等具有耐熱性的有機(jī)絕緣材料。除了上述有機(jī)絕緣材料之外，也可以使用低介電常數(shù)材料(low-k材料)、硅氧烷類樹脂、psg(磷硅玻璃)、bpsg(硼磷硅玻璃)等的單層或疊層。通過(guò)檢測(cè)入射到光電二極管602的光，可以讀取檢測(cè)對(duì)象的信息。另外，在讀取檢測(cè)對(duì)象的信息時(shí)，可以使用背光燈等的光源。如上所述，能夠提供實(shí)現(xiàn)了微型化及高集成化且賦予高電特性的半導(dǎo)體裝置以及該半導(dǎo)體裝置的制造方法。本實(shí)施方式可以與其他實(shí)施方式所記載的結(jié)構(gòu)適當(dāng)?shù)亟M合而實(shí)施。實(shí)施方式6在本實(shí)施方式中，使用圖23a至圖23f對(duì)將上述實(shí)施方式所說(shuō)明的半導(dǎo)體裝置應(yīng)用于電子設(shè)備的情況進(jìn)行說(shuō)明。在本實(shí)施方式中，對(duì)將上述半導(dǎo)體裝置應(yīng)用于計(jì)算機(jī)、移動(dòng)電話機(jī)(也稱為移動(dòng)電話、移動(dòng)電話裝置)、便攜式信息終端(包括便攜式游戲機(jī)、聲音再現(xiàn)裝置等)、數(shù)碼相機(jī)、數(shù)碼攝像機(jī)、電子紙、電視裝置(也稱為電視或電視接收機(jī))等的電子設(shè)備的情況進(jìn)行說(shuō)明。圖23a示出筆記本型個(gè)人計(jì)算機(jī)，包括框體1701、框體1702、顯示部1703以及鍵盤1704等。在框體1701和框體1702中設(shè)置有上述實(shí)施方式所示的半導(dǎo)體裝置。因此，可以實(shí)現(xiàn)一種筆記本型個(gè)人計(jì)算機(jī)，其中寫入和讀出信息的速度很快，可靠性高，并且耗電量被充分地降低。圖23b示出便攜式信息終端(pda)，其本體1711包括顯示部1713、外部接口1715以及操作按鈕1714等。另外，還包括用于操作便攜式信息終端的觸屏筆1712等。在本體1711中設(shè)置有上述實(shí)施方式所示的半導(dǎo)體裝置。因此，可以實(shí)現(xiàn)一種便攜式信息終端，其中寫入和讀出信息的速度很快，可靠性高，并且耗電量被降低。圖23c示出安裝有電子紙的電子書閱讀器1720，包括框體1721和框體1723的兩個(gè)框體?？蝮w1721和框體1723分別設(shè)置有顯示部1725和顯示部1727?？蝮w1721和框體1723由軸部1737相連接，且可以以該軸部1737為軸進(jìn)行開(kāi)閉動(dòng)作。另外，框體1721包括電源開(kāi)關(guān)1731、操作鍵1733以及揚(yáng)聲器1735等。在框體1721和框體1723中的至少一個(gè)中設(shè)置有上述實(shí)施方式所示的半導(dǎo)體裝置。因此，可以實(shí)現(xiàn)一種電子書閱讀器，其中寫入和讀出信息的速度很快，可靠性高，并且耗電量被降低。圖23d示出移動(dòng)電話機(jī)，包括框體1740和框體1741的兩個(gè)框體。再者，框體1740和框體1741滑動(dòng)而可以從如圖23d所示那樣的展開(kāi)狀態(tài)變成重疊狀態(tài)，所以可以實(shí)現(xiàn)適于攜帶的小型化。另外，框體1741包括顯示面板1742、揚(yáng)聲器1743、麥克風(fēng)1744、觸摸屏1745、定位裝置1746、照相用透鏡1747以及外部連接端子1748等。此外，框體1740包括進(jìn)行移動(dòng)電話機(jī)的充電的太陽(yáng)電池單元1749和外部存儲(chǔ)器插槽1750等。另外，天線內(nèi)置在框體1741中。在框體1740和框體1741中的至少一個(gè)中設(shè)置有上述實(shí)施方式所示的半導(dǎo)體裝置。因此，可以實(shí)現(xiàn)一種移動(dòng)電話機(jī)，其中寫入和讀出信息的速度很快，可靠性高，并且耗電量被降低。圖23e示出數(shù)碼相機(jī)，包括本體1761、顯示部1767、取景器1763、操作開(kāi)關(guān)1764、顯示部1765以及電池1766等。在本體1761中設(shè)置有上述實(shí)施方式所示的半導(dǎo)體裝置。因此，可以實(shí)現(xiàn)一種數(shù)碼相機(jī)，其中寫入和讀出信息的速度很快，可靠性高，并且耗電量被降低。圖23f示出電視裝置1770，包括框體1771、顯示部1773以及支架1775等?？梢酝ㄟ^(guò)框體1771具有的開(kāi)關(guān)和遙控操作機(jī)1780來(lái)進(jìn)行電視裝置1770的操作。在框體1771和遙控操作機(jī)1780中安裝有上述實(shí)施方式所示的半導(dǎo)體裝置。因此，可以實(shí)現(xiàn)一種電視裝置，其中寫入和讀出信息的速度很快，可靠性高，并且耗電量被降低。如上所述，本實(shí)施方式所示的電子設(shè)備安裝有根據(jù)上述實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置。所以，可以實(shí)現(xiàn)可靠性高且耗電量被降低的電子設(shè)備。本實(shí)施方式可以與其他實(shí)施方式所記載的結(jié)構(gòu)適當(dāng)?shù)亟M合而實(shí)施。實(shí)施例1在本實(shí)施例中，示出對(duì)用來(lái)去除附著在氧化物半導(dǎo)體層的雜質(zhì)的使用氫氟酸的洗滌處理的效果進(jìn)行檢測(cè)的結(jié)果。作為實(shí)施例樣品，在硅片上形成氧化硅層，在氧化硅層上形成氧化物半導(dǎo)體層，作為參考樣品(referencesample)，制造實(shí)施例樣品1、實(shí)施例樣品2、實(shí)施例樣品3、實(shí)施例樣品4。實(shí)施例樣品1是對(duì)該氧化物半導(dǎo)體層沒(méi)有進(jìn)行任何處理(未處理)的樣品，實(shí)施例樣品2是對(duì)該氧化物半導(dǎo)體層只進(jìn)行干蝕刻處理的樣品，實(shí)施例樣品3是在進(jìn)行干蝕刻處理之后使用稀釋為0.0025％的氫氟酸進(jìn)行30秒鐘的濕蝕刻處理的樣品，實(shí)施例樣品4是在進(jìn)行干蝕刻處理之后使用稀釋為0.5％的氫氟酸進(jìn)行3秒鐘的濕蝕刻處理的樣品。通過(guò)sims分析法進(jìn)行上述實(shí)施例樣品1至實(shí)施例樣品4中的氧化物半導(dǎo)體層中的雜質(zhì)濃度分析，對(duì)使用氫氟酸的洗滌處理的效果進(jìn)行檢測(cè)。接著，對(duì)實(shí)施例樣品1至實(shí)施例樣品4的制造方法進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。首先，對(duì)實(shí)施例樣品1至實(shí)施例樣品4中的共同的工序進(jìn)行說(shuō)明。首先，通過(guò)濺射法在硅襯底上形成厚度為300nm的氧化硅層。使用氧化硅的靶材，在作為濺射氣體使用氬及氧(ar:o2＝25sccm:25sccm)的混合氣體，壓力為0.4pa，電源功率為5kw，襯底溫度為100℃的條件下進(jìn)行濺射。接著，通過(guò)使用in:ga:zn＝3:1:2(原子數(shù)比)的氧化物靶材的濺射法形成厚度為100nm的第一igzo層。在作為濺射氣體使用氬及氧(ar:o2＝30sccm:15sccm)的混合氣體，壓力為0.4pa，電源功率為0.5kw，襯底溫度為200℃的條件下進(jìn)行濺射。接著，通過(guò)icp(inductivelycoupledplasma：感應(yīng)耦合等離子體)蝕刻法，在作為蝕刻氣體使用三氯化硼及氯(bcl3:cl2＝60sccm:20sccm)，電源功率為450w，偏壓電力為100w，壓力為1.9pa的條件下，對(duì)實(shí)施例樣品2至實(shí)施例樣品4的第一igzo層進(jìn)行干蝕刻處理。接著，使用氫氟酸對(duì)實(shí)施例樣品3及實(shí)施例樣品4的第一igzo層進(jìn)行濕蝕刻處理。使用稀釋為0.0025％的氫氟酸對(duì)實(shí)施例樣品3進(jìn)行30秒鐘的濕蝕刻處理。使用稀釋為0.5％的氫氟酸對(duì)實(shí)施例樣品4進(jìn)行3秒鐘的濕蝕刻處理。接著，為了防止樣品表面的污染，在與第一igzo層相同的形成條件下，作為保護(hù)層在實(shí)施例樣品1至實(shí)施例樣品4的表面形成厚度為100nm的第二igzo層。對(duì)通過(guò)上述步驟制造的實(shí)施例樣品1至實(shí)施例樣品4進(jìn)行sims分析，對(duì)igzo層中的硼(b)、氯(cl)、鋁(al)、氟(f)的濃度進(jìn)行檢測(cè)。另外，b、cl是蝕刻氣體的構(gòu)成元素，al是干蝕刻處理室的構(gòu)成元素，f是氫氟酸的構(gòu)成元素。圖13至圖16示出sims分析結(jié)果。在圖13至圖16中，橫軸示出離樣品表面的深度，0nm的位置相當(dāng)于樣品最表面(第二igzo層的最表面)。另外，為了容易理解分析結(jié)果，在圖13至圖16中，橫軸為60nm至140nm。此外，縱軸以對(duì)數(shù)軸示出特定深度中的樣品中的分析對(duì)象的元素濃度。在圖13至圖16中，在深度為100nm附近存在有第一igzo層與第二igzo層之間的界面。在本實(shí)施例中，將該界面表示為第一igzo層的表面。另外，區(qū)域701表示第一igzo層中的元素濃度分布，區(qū)域702表示第二igzo層中的元素濃度分布。此外，使用由igzo層制造的標(biāo)準(zhǔn)樣品對(duì)各元素濃度分布進(jìn)行定量。在圖13至圖16中，元素濃度分布711、721、731、741表示實(shí)施例樣品1的元素濃度分布。另外，元素濃度分布712、722、732、742表示實(shí)施例樣品2的元素濃度分布。元素濃度分布713、723、733、743表示實(shí)施例樣品3的元素濃度分布。元素濃度分布714、724、734、744表示實(shí)施例樣品4的元素濃度分布。另外，在sims分析中，雖然有時(shí)不能作為絕對(duì)值評(píng)價(jià)界面中的濃度，但是可以進(jìn)行相對(duì)評(píng)價(jià)。圖13是示出第一及第二igzo層中的氯濃度分析結(jié)果的圖?？芍涸趯?shí)施例樣品1至實(shí)施例樣品4的每一個(gè)中，在第一igzo層的表面附近氯濃度急劇上升。另外，實(shí)施例樣品1(元素濃度分布711)的第一igzo層的表面附近的最大濃度(峰值)大約為1.4×1018atoms/cm3，實(shí)施例樣品2(元素濃度分布712)的第一igzo層的表面附近的最大濃度大約為1.1×1019atoms/cm3，實(shí)施例樣品3(元素濃度分布713)的第一igzo層的表面附近的最大濃度大約為3.4×1017atoms/cm3，實(shí)施例樣品4(元素濃度分布714)的第一igzo層的表面附近的最大濃度大約為3.3×1017atoms/cm3。另外，界面附近之外的區(qū)域701及區(qū)域702中的氯濃度為不用顧及的程度。圖14是示出第一及第二igzo層中的硼濃度分析結(jié)果的圖。可知：在實(shí)施例樣品1至實(shí)施例樣品4的每一個(gè)中，在第一igzo層的表面附近硼濃度急劇上升。另外，實(shí)施例樣品1(元素濃度分布721)的第一igzo層的表面附近的最大濃度大約為1.5×1018atoms/cm3，實(shí)施例樣品2(元素濃度分布722)的第一igzo層的表面附近的最大濃度大約為4.8×1020atoms/cm3，實(shí)施例樣品3(元素濃度分布723)的第一igzo層的表面附近的最大濃度大約為4.5×1018atoms/cm3，實(shí)施例樣品4(元素濃度分布724)的第一igzo層的表面附近的最大濃度大約為1.2×1018atoms/cm3。另外，界面附近之外的區(qū)域701及區(qū)域702中的硼濃度為不用顧及的程度。圖15是示出第一及第二igzo層中的鋁濃度分析結(jié)果的圖?？芍涸趯?shí)施例樣品1至實(shí)施例樣品3的每一個(gè)中，在第一igzo層的表面附近鋁濃度急劇上升。另外，實(shí)施例樣品1(元素濃度分布731)的第一igzo層的表面附近的最大濃度大約為4.9×1017atoms/cm3，實(shí)施例樣品2(元素濃度分布732)的第一igzo層的表面附近的最大濃度大約為3.0×1019atoms/cm3，實(shí)施例樣品3(元素濃度分布733)的第一igzo層的表面附近的最大濃度大約為7.5×1017atoms/cm3。此外，實(shí)施例樣品4(元素濃度分布734)的第一igzo層的表面附近的最大濃度為不用顧及的程度。另外，界面附近之外的區(qū)域701及區(qū)域702中的鋁濃度為不用顧及的程度。圖16是示出第一及第二igzo層中的氟濃度分析結(jié)果的圖。可知：在實(shí)施例樣品1至實(shí)施例樣品4的每一個(gè)中，在第一igzo層的表面附近氟濃度急劇上升。另外，實(shí)施例樣品1(元素濃度分布741)的第一igzo層的表面附近的最大濃度大約為5.2×1019atoms/cm3，實(shí)施例樣品2(元素濃度分布742)的第一igzo層的表面附近的最大濃度大約為1.1×1020atoms/cm3，實(shí)施例樣品3(元素濃度分布743)的第一igzo層的表面附近的最大濃度大約為8.9×1018atoms/cm3，實(shí)施例樣品4(元素濃度分布744)的第一igzo層的表面附近的最大濃度大約為7.2×1018atoms/cm3。另外，界面附近之外的區(qū)域701及區(qū)域702中的氟濃度為不用顧及的程度。根據(jù)以上sims分析結(jié)果，可知：通過(guò)干蝕刻處理第一igzo層表面的氯、硼、鋁、氟增加，并且通過(guò)后面的氫氟酸處理它們得到降低或被去除。另外，進(jìn)行了氫氟酸處理的樣品(實(shí)施例樣品3及4)的氟濃度低于未處理樣品(實(shí)施例樣品1)的氟濃度，由此可以認(rèn)為：在氫氟酸處理中，與附著氟的效果相比，去除氟的效果高。可以確認(rèn)到：通過(guò)使用氫氟酸的洗滌處理，附著在氧化物半導(dǎo)體層表面的雜質(zhì)元素被去除。實(shí)施例2在本實(shí)施例中，示出對(duì)用來(lái)去除附著在氧化物半導(dǎo)體層的雜質(zhì)的使用ito-07n(由日本關(guān)東化學(xué)株式會(huì)社制造)的洗滌處理的效果進(jìn)行檢測(cè)的結(jié)果。ito-07n是包含5wt％的草酸的水溶液。作為實(shí)施例樣品，在硅片上形成氧化硅層，在氧化硅層上形成氧化物半導(dǎo)體層，作為參考樣品，制造實(shí)施例樣品1、實(shí)施例樣品2、實(shí)施例樣品3。實(shí)施例樣品1是對(duì)該氧化物半導(dǎo)體層沒(méi)有進(jìn)行任何處理(未處理)的樣品，實(shí)施例樣品2是對(duì)該氧化物半導(dǎo)體層只進(jìn)行干蝕刻處理的樣品，實(shí)施例樣品3是在進(jìn)行干蝕刻處理之后使用利用純水稀釋為1/100的ito-07n進(jìn)行30秒鐘的濕蝕刻處理的樣品。通過(guò)sims分析法進(jìn)行上述實(shí)施例樣品1至實(shí)施例樣品3中的氧化物半導(dǎo)體層中的雜質(zhì)濃度分析，對(duì)使用ito-07n的洗滌處理的效果進(jìn)行檢測(cè)。接著，對(duì)實(shí)施例樣品1至實(shí)施例樣品3的制造方法進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。首先，對(duì)實(shí)施例樣品1至實(shí)施例樣品3中的共同的工序進(jìn)行說(shuō)明。首先，通過(guò)濺射法在硅襯底上形成厚度為300nm的氧化硅層。使用氧化硅的靶材，在作為濺射氣體使用氬及氧(ar:o2＝25sccm:25sccm)的混合氣體，壓力為0.4pa，電源功率為5kw，襯底溫度為100℃的條件下進(jìn)行濺射。接著，通過(guò)使用in:ga:zn＝3:1:2(原子數(shù)比)的氧化物靶材的濺射法形成厚度為100nm的第一igzo層。在作為濺射氣體使用氬及氧(ar:o2＝30sccm:15sccm)的混合氣體，壓力為0.4pa，電源功率為0.5kw，襯底溫度為200℃的條件下進(jìn)行濺射。接著，通過(guò)icp(inductivelycoupledplasma：感應(yīng)耦合等離子體)蝕刻法，在作為蝕刻氣體使用三氯化硼及氯(bcl3:cl2＝60sccm:20sccm)，電源功率為450w，偏壓電力為100w，壓力為1.9pa的條件下，對(duì)實(shí)施例樣品2及實(shí)施例樣品3的第一igzo層進(jìn)行干蝕刻處理。接著，使用利用純水稀釋為1/100的ito-07n對(duì)實(shí)施例樣品3的第一igzo層進(jìn)行30秒鐘的濕蝕刻處理。接著，為了防止樣品表面的污染，在與第一igzo層相同的形成條件下，作為保護(hù)層在實(shí)施例樣品1至實(shí)施例樣品3的表面形成厚度為100nm的第二igzo層。對(duì)通過(guò)上述步驟制造的實(shí)施例樣品1至實(shí)施例樣品3進(jìn)行sims分析，對(duì)igzo層中的硼(b)、氯(cl)、鋁(al)、碳(c)的濃度進(jìn)行檢測(cè)。另外，b、cl是蝕刻氣體的構(gòu)成元素，al是干蝕刻處理室的構(gòu)成元素，c是ito-07n(草酸)的構(gòu)成元素。圖17至圖20示出sims分析結(jié)果。在圖17至圖20中，橫軸示出離樣品表面的深度，0nm的位置相當(dāng)于樣品最表面(第二igzo層的最表面)。另外，為了容易理解分析結(jié)果，在圖17至圖20中，橫軸為60nm至140nm。此外，縱軸以對(duì)數(shù)軸示出特定深度中的樣品中的分析對(duì)象的元素濃度。在圖17至圖20中，在深度為100nm附近存在有第一igzo層與第二igzo層之間的界面。在本實(shí)施例中，將該界面表示為第一igzo層的表面。另外，區(qū)域701表示第一igzo層中的元素濃度分布，區(qū)域702表示第二igzo層中的元素濃度分布。此外，使用由igzo層制造的標(biāo)準(zhǔn)樣品對(duì)各元素濃度分布進(jìn)行定量。在圖17至圖20中，元素濃度分布751、761、771、781表示實(shí)施例樣品1的元素濃度分布。另外，元素濃度分布752、762、772、782表示實(shí)施例樣品2的元素濃度分布。元素濃度分布753、763、773、783表示實(shí)施例樣品3的元素濃度分布。另外，在sims分析中，雖然有時(shí)不能作為絕對(duì)值評(píng)價(jià)界面中的濃度，但是可以進(jìn)行相對(duì)評(píng)價(jià)。圖17是示出第一及第二igzo層中的氯濃度分析結(jié)果的圖?？芍涸趯?shí)施例樣品1至實(shí)施例樣品3的每一個(gè)中，在第一igzo層的表面附近氯濃度急劇上升。另外，實(shí)施例樣品1(元素濃度分布751)的第一igzo層的表面附近的最大濃度大約為1.0×1018atoms/cm3，實(shí)施例樣品2(元素濃度分布752)的第一igzo層的表面附近的最大濃度大約為3.2×1019atoms/cm3，實(shí)施例樣品3(元素濃度分布753)的第一igzo層的表面附近的最大濃度大約為1.8×1018atoms/cm3。另外，界面附近之外的區(qū)域701及區(qū)域702中的氯濃度為不用顧及的程度。圖18是示出第一及第二igzo層中的硼濃度分析結(jié)果的圖?？芍涸趯?shí)施例樣品1至實(shí)施例樣品3的每一個(gè)中，在第一igzo層的表面附近硼濃度急劇上升。另外，實(shí)施例樣品1(元素濃度分布761)的第一igzo層的表面附近的最大濃度大約為3.7×1018atoms/cm3，實(shí)施例樣品2(元素濃度分布762)的第一igzo層的表面附近的最大濃度大約為8.1×1019atoms/cm3，實(shí)施例樣品3(元素濃度分布763)的第一igzo層的表面附近的最大濃度大約為1.6×1019atoms/cm3。另外，界面附近之外的區(qū)域701及區(qū)域702中的硼濃度為不用顧及的程度。圖19是示出第一及第二igzo層中的鋁濃度分析結(jié)果的圖?？芍涸趯?shí)施例樣品1至實(shí)施例樣品3的每一個(gè)中，在第一igzo層的表面附近鋁濃度急劇上升。另外，實(shí)施例樣品1(元素濃度分布771)的第一igzo層的表面附近的最大濃度大約為1.3×1018atoms/cm3，實(shí)施例樣品2(元素濃度分布772)的第一igzo層的表面附近的最大濃度大約為9.1×1019atoms/cm3，實(shí)施例樣品3(元素濃度分布773)的第一igzo層的表面附近的最大濃度大約為8.8×1017atoms/cm3。另外，界面附近之外的區(qū)域701及區(qū)域702中的鋁濃度為不用顧及的程度。圖20是示出第一及第二igzo層中的碳濃度分析結(jié)果的圖?？芍涸趯?shí)施例樣品1至實(shí)施例樣品3的每一個(gè)中，在第一igzo層的表面附近碳濃度急劇上升。另外，實(shí)施例樣品1(元素濃度分布781)的第一igzo層的表面附近的最大濃度大約為4.4×1019atoms/cm3，實(shí)施例樣品2(元素濃度分布782)的第一igzo層的表面附近的最大濃度大約為2.2×1020atoms/cm3，實(shí)施例樣品3(元素濃度分布783)的第一igzo層的表面附近的最大濃度大約為2.3×1020atoms/cm3。另外，界面附近之外的區(qū)域701及區(qū)域702中的碳濃度為不用顧及的程度。根據(jù)以上sims分析結(jié)果，可知：通過(guò)干蝕刻處理第一igzo層表面的氯、硼、鋁、碳增加，并且通過(guò)后面的使用利用純水稀釋為1/100的ito-07n的洗滌處理氯、硼、鋁得到降低或被去除。通過(guò)干蝕刻處理增加的碳在進(jìn)行上述洗滌處理之后也幾乎沒(méi)有變化。因此，可以確認(rèn)到：通過(guò)使用ito-07n的洗滌處理，附著在氧化物半導(dǎo)體層表面的雜質(zhì)元素被去除而不增加碳。實(shí)施例3在本實(shí)施例中，制造實(shí)施方式1所示的晶體管，在形成島狀氧化物半導(dǎo)體層之后，對(duì)實(shí)施例晶體管501及實(shí)施例晶體管502的電特性進(jìn)行評(píng)價(jià)。實(shí)施例晶體管501是在形成柵極絕緣層之前不進(jìn)行使用稀氫氟酸的洗滌處理的晶體管，實(shí)施例晶體管502是在形成柵極絕緣層之前進(jìn)行使用稀氫氟酸的洗滌處理的晶體管。作為實(shí)施例晶體管501及實(shí)施例晶體管502，利用實(shí)施方式1所示的制造方法制造與晶體管440a相同的結(jié)構(gòu)的晶體管。以下示出實(shí)施例晶體管501及實(shí)施例晶體管502的制造方法。首先，作為襯底400使用單晶硅襯底，通過(guò)濺射法作為氧化物絕緣層436在襯底400上形成厚度為300nm的氧化硅層。接著，在通過(guò)化學(xué)機(jī)械拋光法對(duì)氧化物絕緣層436表面進(jìn)行拋光處理之后，通過(guò)離子注入法將劑量為1×1016ions/cm2的氧引入到氧化物絕緣層436中。接著，通過(guò)使用in:ga:zn＝3:1:2[原子數(shù)比]的氧化物靶材的濺射法，作為氧化物半導(dǎo)體層在氧化物絕緣層436上形成厚度為20nm的igzo層。接著，通過(guò)光刻工序?qū)ρ趸锇雽?dǎo)體層選擇性地進(jìn)行蝕刻，形成島狀氧化物半導(dǎo)體層403。通過(guò)實(shí)施方式1所公開(kāi)的干蝕刻法對(duì)氧化物半導(dǎo)體層進(jìn)行蝕刻。接著，作為使用稀氫氟酸的洗滌處理，使用稀釋為0.0025％的氫氟酸只對(duì)成為實(shí)施例晶體管502的樣品進(jìn)行30秒鐘的濕蝕刻處理。接著，通過(guò)cvd法作為柵極絕緣層442形成厚度為20nm的氧氮化硅層，通過(guò)濺射法作為柵電極層401在柵極絕緣層442上形成厚度為30nm的氮化鉭和厚度為135nm的鎢的疊層，作為絕緣層413在柵電極層401上形成厚度為200nm的氧氮化硅層。接著，以柵電極層401及絕緣層413為掩模，通過(guò)離子注入法將劑量為1×1015ions/cm2的磷元素引入到氧化物半導(dǎo)體層403中，形成低電阻區(qū)404a及低電阻區(qū)404b。接著，使用氧氮化硅形成側(cè)壁絕緣層412a及側(cè)壁絕緣層412b，以側(cè)壁絕緣層412a及側(cè)壁絕緣層412b為掩模對(duì)柵極絕緣層442進(jìn)行蝕刻，形成柵極絕緣層402。接著，作為導(dǎo)電層445形成厚度為30nm的鎢層，作為絕緣層446在該鎢層上層疊厚度為70nm的氧化鋁層和厚度為460nm的氧氮化硅層。接著，通過(guò)化學(xué)機(jī)械拋光法對(duì)絕緣層446和導(dǎo)電層445進(jìn)行拋光處理，形成源電極層405a、漏電極層405b、層間絕緣層415。然后，通過(guò)cvd法作為絕緣層407在源電極層405a、漏電極層405b、層間絕緣層415上形成厚度為400nm的氧氮化硅層。接著，在包含氧的氣氛下，以400℃進(jìn)行1小時(shí)的熱處理。接著，在層間絕緣層415及絕緣層407中形成到達(dá)源電極層405a及漏電極層405b的開(kāi)口，使用厚度為300nm的鎢層形成布線層435a及布線層435b。通過(guò)以上工序，制造7個(gè)實(shí)施例晶體管501和7個(gè)實(shí)施例晶體管502，并且對(duì)每一個(gè)的電特性進(jìn)行評(píng)價(jià)。圖21a和圖21b示出實(shí)施例晶體管501和實(shí)施例晶體管502的電特性的測(cè)量結(jié)果。圖21a和圖21b是表示改變晶體管的柵極電壓(vg)時(shí)的漏電流(id)的變化的圖表，也被稱為vg-id特性。圖21a重疊地表示7個(gè)實(shí)施例晶體管501的vg-id特性。另外，圖21b重疊地表示7個(gè)實(shí)施例晶體管502的vg-id特性。在圖21a及圖21b中，橫軸表示柵極電壓(vg)，而縱軸以對(duì)數(shù)刻度表示對(duì)于柵極電壓的漏電流(id)的值。通過(guò)將實(shí)施例晶體管501及實(shí)施例晶體管502的源電位設(shè)定為0v，將漏電位設(shè)定為1v，將柵極電壓從-4v轉(zhuǎn)變成4v，來(lái)測(cè)量圖21a及圖21b所示的vg-id特性。表1示出根據(jù)圖21a及圖21b算出的7個(gè)實(shí)施例晶體管501和7個(gè)實(shí)施例晶體管502的閾值電壓。在表1中，將7個(gè)晶體管的每個(gè)閾值電壓表示為樣品號(hào)碼1至7。[表1]閾值電壓(v)樣品號(hào)碼5015021-0.18-0.222-0.07-0.233-0.11-0.054-0.19-0.105-0.38-0.156-0.09-0.057-0.34-0.16平均值-0.19-0.14標(biāo)準(zhǔn)偏差0.110.07另外，圖22是表1所示的閾值電壓的圖表，示出7個(gè)實(shí)施例晶體管501和7個(gè)實(shí)施例晶體管502的閾值電壓的偏差。在圖22中，白色圓點(diǎn)表示實(shí)施例晶體管501的閾值電壓的分布，黑色三角形表示實(shí)施例晶體管502的閾值電壓的分布。根據(jù)圖21a、圖21b、表1及圖22可知：與實(shí)施例晶體管501相比，實(shí)施例晶體管502的閾值電壓的偏差小。通過(guò)在形成柵極絕緣層之前進(jìn)行洗滌處理，可以使晶體管的電特性良好。符號(hào)說(shuō)明1實(shí)施例樣品2實(shí)施例樣品3實(shí)施例樣品4實(shí)施例樣品100襯底106元件分離絕緣層108柵極絕緣層110柵電極116溝道形成區(qū)120雜質(zhì)區(qū)124金屬間化合物區(qū)128絕緣層130絕緣層135層間絕緣層137絕緣層144氧化物半導(dǎo)體層146柵極絕緣層148柵電極150絕緣層152絕緣層153導(dǎo)電層156布線160晶體管162晶體管164電容元件172導(dǎo)電層173絕緣層174導(dǎo)電層176絕緣層180絕緣層250存儲(chǔ)單元251存儲(chǔ)單元陣列253外圍電路254電容元件256絕緣層258絕緣層260布線262導(dǎo)電層400襯底401柵電極層402柵極絕緣層403氧化物半導(dǎo)體層407絕緣層409溝道形成區(qū)410絕緣層413絕緣層415層間絕緣層421摻雜劑436氧化物絕緣層442柵極絕緣層444導(dǎo)電層445導(dǎo)電層446絕緣層501實(shí)施例晶體管502實(shí)施例晶體管601襯底602光電二極管608粘合層613襯底631絕緣層632層間絕緣層633絕緣層634層間絕緣層640晶體管642電極層643導(dǎo)電層645導(dǎo)電層650遮光層656晶體管658光電二極管復(fù)位信號(hào)線659柵極信號(hào)線671光電傳感器輸出信號(hào)線672光電傳感器參考信號(hào)線701區(qū)域702區(qū)域711元素濃度分布712元素濃度分布713元素濃度分布714元素濃度分布721元素濃度分布722元素濃度分布723元素濃度分布724元素濃度分布731元素濃度分布732元素濃度分布733元素濃度分布734元素濃度分布741元素濃度分布742元素濃度分布743元素濃度分布744元素濃度分布751元素濃度分布752元素濃度分布753元素濃度分布761元素濃度分布762元素濃度分布763元素濃度分布771元素濃度分布772元素濃度分布773元素濃度分布781元素濃度分布782元素濃度分布783元素濃度分布801晶體管803晶體管804晶體管805晶體管806晶體管807x譯碼器808y譯碼器811晶體管812存儲(chǔ)電容器813x譯碼器814y譯碼器901rf電路902模擬基帶電路903數(shù)字基帶電路904電池905電源電路906應(yīng)用處理機(jī)907cpu908dsp909if910快閃存儲(chǔ)器911顯示器控制器912存儲(chǔ)電路913顯示器914顯示部915源極驅(qū)動(dòng)器916柵極驅(qū)動(dòng)器917聲頻電路918鍵盤919觸控感應(yīng)器950存儲(chǔ)電路951存儲(chǔ)器控制器952存儲(chǔ)器953存儲(chǔ)器954開(kāi)關(guān)955開(kāi)關(guān)956顯示器控制器957顯示器1001電池1002電源電路1003微處理器1004快閃存儲(chǔ)器1005聲頻電路1006鍵盤1007存儲(chǔ)電路1008觸摸屏1009顯示器1010顯示器控制器1701框體1702框體1703顯示部1704鍵盤1711本體1712觸屏筆1713顯示部1714操作按鈕1715外部接口1720電子書閱讀器1721框體1723框體1725顯示部1727顯示部1731電源開(kāi)關(guān)1733操作鍵1735揚(yáng)聲器1737軸部1740框體1741框體1742顯示面板1743揚(yáng)聲器1744麥克風(fēng)1745觸摸屏1746定位裝置1747照相用透鏡1748外部連接端子1749太陽(yáng)電池單元1750外部存儲(chǔ)器插槽1761本體1763取景器1764操作開(kāi)關(guān)1765顯示部1766電池1767顯示部1770電視裝置1771框體1773顯示部1775支架1780遙控操作機(jī)136a側(cè)壁絕緣層136b側(cè)壁絕緣層142a電極層142b電極層175a側(cè)壁絕緣層175b側(cè)壁絕緣層251a存儲(chǔ)單元陣列251b存儲(chǔ)單元陣列404a低電阻區(qū)404b低電阻區(qū)405a源電極層405b漏電極層412a側(cè)壁絕緣層412b側(cè)壁絕緣層435a布線層435b布線層440a晶體管440b晶體管440c晶體管606a半導(dǎo)體層606b半導(dǎo)體層606c半導(dǎo)體層641a電極層641b電極層當(dāng)前第1頁(yè)12