本申請(qǐng)是如下發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)：

發(fā)明名稱(chēng)：半導(dǎo)體裝置及半導(dǎo)體裝置的制造方法；申請(qǐng)?zhí)枺?01210367145.6；申請(qǐng)日：2012年9月28日。

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體裝置及半導(dǎo)體裝置的制造方法。

此外，在本說(shuō)明書(shū)中，半導(dǎo)體裝置是指能夠通過(guò)利用半導(dǎo)體特性而起作用的所有裝置，電光裝置、半導(dǎo)體電路以及電子設(shè)備都是半導(dǎo)體裝置。

背景技術(shù)：

利用在具有絕緣表面的襯底上形成的半導(dǎo)體薄膜來(lái)構(gòu)成晶體管（也稱(chēng)為薄膜晶體管（tft））的技術(shù)受到注目。該晶體管廣泛地應(yīng)用于如集成電路（ic）或圖像顯示裝置（顯示裝置）那樣的電子設(shè)備。作為可以應(yīng)用于晶體管的半導(dǎo)體薄膜，硅類(lèi)半導(dǎo)體材料被廣泛地周知，而作為其他材料氧化物半導(dǎo)體受到注目。

例如，已經(jīng)公開(kāi)了使用由包含銦（in）、鎵（ga）及鋅（zn）的非晶氧化物（igzo類(lèi)非晶氧化物）構(gòu)成的半導(dǎo)體層的晶體管（參照專(zhuān)利文獻(xiàn)1）。

[專(zhuān)利文獻(xiàn)1]日本特開(kāi)2011-181801號(hào)公報(bào)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

另外，為了實(shí)現(xiàn)商品化，在具有使用氧化物半導(dǎo)體的晶體管的半導(dǎo)體裝置中，達(dá)成高可靠性是重要事項(xiàng)。

然而，半導(dǎo)體裝置由具有復(fù)雜的構(gòu)造的多個(gè)薄膜構(gòu)成，并且利用多種材料、方法及工序制造。因此，存在著產(chǎn)生以采用的制造工序?yàn)槠鹨虻乃玫降陌雽?dǎo)體裝置的形狀不良或電特性變差的擔(dān)憂(yōu)。

鑒于這樣的問(wèn)題，以提供具有使用氧化物半導(dǎo)體的晶體管的可靠性高的半導(dǎo)體裝置作為課題之一。

另外，以成品率良好地制造可靠性高的半導(dǎo)體裝置來(lái)達(dá)成高生產(chǎn)率作為課題之一。

在具有底柵構(gòu)造的反交錯(cuò)（invertedstaggered）型晶體管的半導(dǎo)體裝置中，該晶體管在含有銦的氧化物半導(dǎo)體膜上設(shè)置有作為溝道保護(hù)膜起作用的絕緣層，防止因在形成源電極層及漏電極層的蝕刻工序中產(chǎn)生的殘留物飛散而引起的絕緣層表面及其附近的污染。

在形成源電極層及漏電極層的蝕刻工序中使用含有氯的氣體。然而，當(dāng)含有銦的氧化物半導(dǎo)體膜暴露于含有氯的氣體時(shí)，含有氯的氣體與含有銦的氧化物半導(dǎo)體膜會(huì)進(jìn)行反應(yīng)而產(chǎn)生殘留物。另外，由于該殘留物飛散，從而不僅在氧化物半導(dǎo)體膜上而在其他部位也會(huì)存在該殘留物。尤其是在源電極層與漏電極層之間的絕緣層表面及其附近存在的殘留物是導(dǎo)致泄漏電流等晶體管的電特性變差的主要因素。

殘留物例如包括含有銦及氯的化合物。另外，有時(shí)氧化物半導(dǎo)體膜所含有的其他金屬元素（例如，鎵或鋅）、用于含有氯的氣體的其他元素（例如硼）等包括在殘留物中。

在本說(shuō)明書(shū)所公開(kāi)的發(fā)明的結(jié)構(gòu)的一個(gè)方式中，在形成源電極層及漏電極層之后，進(jìn)行去除絕緣層表面及其附近的在源電極層與漏電極層之間存在的殘留物的工序。去除工序能夠通過(guò)利用溶液的洗滌處理或使用稀有氣體的等離子體處理進(jìn)行。例如，能夠適用利用稀氫氟酸溶液的洗滌處理或使用氬的等離子體處理等。

在本說(shuō)明書(shū)所公開(kāi)的發(fā)明的結(jié)構(gòu)的另一個(gè)方式中，為了防止含有氯的氣體與含有銦的氧化物半導(dǎo)體膜的反應(yīng)，在進(jìn)行含有氯的氣體的蝕刻工序時(shí)，構(gòu)成為由絕緣層或?qū)щ娔じ采w含有銦的氧化物半導(dǎo)體膜來(lái)不使含有銦的氧化物半導(dǎo)體膜暴露于含有氯的氣體。

由于能夠防止絕緣層表面及其附近被殘留物污染，所以能夠?qū)⒕哂械讝艠?gòu)造的反交錯(cuò)型晶體管的半導(dǎo)體裝置的絕緣層表面的氯濃度設(shè)為1×10¹⁹/cm³以下（優(yōu)選為5×10¹⁸/cm³以下），并且將銦濃度設(shè)為2×10¹⁹/cm³以下（優(yōu)選為5×10¹⁸/cm³以下）。另外，能夠?qū)⒀趸锇雽?dǎo)體膜中的氯濃度設(shè)為1×10¹⁹/cm³以下（優(yōu)選為5×10¹⁸/cm³以下）。

因此，能夠提供包含使用氧化物半導(dǎo)體膜的具有穩(wěn)定電特性的晶體管的可靠性高的半導(dǎo)體裝置。另外，能夠成品率良好地制造可靠性高的半導(dǎo)體裝置，達(dá)成高生產(chǎn)率。

本說(shuō)明書(shū)所公開(kāi)的發(fā)明的結(jié)構(gòu)的一個(gè)方式是一種半導(dǎo)體裝置，包括：絕緣表面上的柵電極層；柵電極層上的柵極絕緣膜；柵極絕緣膜上的含有銦的氧化物半導(dǎo)體膜；位于氧化物半導(dǎo)體膜上并與氧化物半導(dǎo)體膜接觸的絕緣層，該絕緣層與柵電極層重疊；以及與氧化物半導(dǎo)體膜及絕緣層接觸的源電極層及漏電極層，并且絕緣層表面的氯濃度為1×10¹⁹/cm³以下并且銦濃度為2×10¹⁹/cm³以下。

本說(shuō)明書(shū)所公開(kāi)的發(fā)明的結(jié)構(gòu)的一個(gè)方式是一種半導(dǎo)體裝置，包括：絕緣表面上的柵電極層；柵電極層上的柵極絕緣膜；柵極絕緣膜上的含有銦的氧化物半導(dǎo)體膜；位于氧化物半導(dǎo)體膜上并與氧化物半導(dǎo)體膜接觸的絕緣層，該絕緣層與柵電極層重疊；以及與氧化物半導(dǎo)體膜及絕緣層接觸的源電極層及漏電極層，并且氧化物半導(dǎo)體膜中的氯濃度為1×10¹⁹/cm³以下，絕緣層表面的氯濃度為1×10¹⁹/cm³以下并且銦濃度為2×10¹⁹/cm³以下。

本說(shuō)明書(shū)所公開(kāi)的發(fā)明的結(jié)構(gòu)的一個(gè)方式是一種半導(dǎo)體裝置的制造方法，在絕緣表面上形成柵電極層；在柵電極層上形成柵極絕緣膜；在柵極絕緣膜上形成含有銦的氧化物半導(dǎo)體膜；形成位于氧化物半導(dǎo)體膜上并與氧化物半導(dǎo)體膜接觸的絕緣層，該絕緣層與柵電極層重疊；形成與氧化物半導(dǎo)體膜及絕緣層接觸的導(dǎo)電膜；利用含有氯的氣體對(duì)導(dǎo)電膜進(jìn)行蝕刻來(lái)形成源電極層及漏電極層；以及對(duì)氧化物半導(dǎo)體膜及絕緣層進(jìn)行殘留物除去工序。

本說(shuō)明書(shū)所公開(kāi)的發(fā)明的結(jié)構(gòu)的一個(gè)方式是一種半導(dǎo)體裝置的制造方法，在絕緣表面上形成柵電極層；在柵電極層上形成柵極絕緣膜；在柵極絕緣膜上形成含有銦的氧化物半導(dǎo)體膜；形成與氧化物半導(dǎo)體膜接觸且覆蓋氧化物半導(dǎo)體膜的絕緣層；在絕緣層形成到達(dá)氧化物半導(dǎo)體膜的開(kāi)口；在絕緣層上覆蓋開(kāi)口的內(nèi)壁來(lái)形成導(dǎo)電膜；以及利用含有氯的氣體對(duì)導(dǎo)電膜進(jìn)行蝕刻來(lái)在開(kāi)口中形成源電極層及漏電極層。

另外，也可以對(duì)氧化物半導(dǎo)體膜進(jìn)行使氫或水分釋放的加熱處理（脫水化或脫氫化處理）。此外，當(dāng)作為氧化物半導(dǎo)體膜使用結(jié)晶氧化物半導(dǎo)體膜時(shí)，也可以進(jìn)行用于晶化的加熱處理。

此外，也可以進(jìn)行對(duì)氧化物半導(dǎo)體膜氧的供應(yīng)。尤其是，由于脫水化或脫氫化處理，有作為構(gòu)成氧化物半導(dǎo)體的主成分材料的氧會(huì)同時(shí)脫離而減少的擔(dān)憂(yōu)。在氧化物半導(dǎo)體膜中，氧脫離的部位中存在氧缺損，并且以該氧缺損為起因而會(huì)產(chǎn)生導(dǎo)致晶體管的電特性變動(dòng)的施主能級(jí)。

由此，優(yōu)選對(duì)進(jìn)行了脫水化或脫氫化處理的氧化物半導(dǎo)體膜供應(yīng)氧。通過(guò)對(duì)氧化物半導(dǎo)體膜供應(yīng)氧，能夠填補(bǔ)膜中的氧缺損。

例如，通過(guò)設(shè)置為將氧化物半導(dǎo)體膜與成為氧的供應(yīng)源的包含較多（過(guò)剩的）氧的氧化物絕緣膜接觸，能夠從該氧化物絕緣膜向氧化物半導(dǎo)體膜供應(yīng)氧。在上述結(jié)構(gòu)中，也可以通過(guò)在作為脫水化或脫氫化處理進(jìn)行了加熱處理的氧化物半導(dǎo)體膜與氧化物絕緣膜至少部分接觸的狀態(tài)下進(jìn)行加熱處理來(lái)進(jìn)行向氧化物半導(dǎo)體膜的氧的供應(yīng)。

另外，也可以對(duì)進(jìn)行了脫水化或脫氫化處理的氧化物半導(dǎo)體膜引入氧（至少包含氧自由基、氧原子和氧離子中的任何一個(gè)）來(lái)將氧供應(yīng)至膜中。作為氧的引入方法，能夠使用離子注入法、離子摻雜法、等離子體浸沒(méi)離子注入法、等離子體處理等。

再者，優(yōu)選設(shè)置于晶體管的氧化物半導(dǎo)體膜可以是包含與氧化物半導(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)域的膜。在此情況下，氧含量為超過(guò)氧化物半導(dǎo)體的化學(xué)計(jì)量組成的程度?；蛘撸鹾繛槌^(guò)單晶時(shí)的氧含量的程度。有時(shí)在氧化物半導(dǎo)體的晶格之間存在氧。

通過(guò)從氧化物半導(dǎo)體去除氫或水分，以盡量不包含雜質(zhì)的方式高純度化，并且供應(yīng)氧來(lái)填補(bǔ)氧缺損，從而能夠?yàn)閕型（本征）的氧化物半導(dǎo)體或無(wú)限趨近于i型（本征）的氧化物半導(dǎo)體。由此，能夠使氧化物半導(dǎo)體的費(fèi)米能級(jí)（ef）達(dá)到與本征費(fèi)米能級(jí)（ei）相同水平。因此，通過(guò)將該氧化物半導(dǎo)體膜用于晶體管，能夠降低起因于氧缺損的晶體管的閾值電壓vth的偏差、閾值電壓的偏移δvth。

本發(fā)明的一個(gè)方式涉及一種半導(dǎo)體裝置，具有晶體管或結(jié)構(gòu)中包含晶體管的電路。例如，涉及一種半導(dǎo)體裝置，具有溝道形成區(qū)由氧化物半導(dǎo)體形成的晶體管或結(jié)構(gòu)中包含該晶體管的電路。例如，涉及：lsi；cpu；搭載于電源電路的功率器件；包括存儲(chǔ)器、晶閘管、轉(zhuǎn)換器、圖像傳感器等的半導(dǎo)體集成電路；以液晶顯示面板為代表的電光裝置；將具有發(fā)光元件的發(fā)光顯示裝置作為部件進(jìn)行搭載的電子設(shè)備。

提供一種具有使用氧化物半導(dǎo)體的晶體管的可靠性高的半導(dǎo)體裝置。

另外，成品率良好地制造可靠性高的半導(dǎo)體裝置，達(dá)成高生產(chǎn)率。

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和圖3b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4a至圖4d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5a至圖5c是說(shuō)明半導(dǎo)體裝置的一個(gè)方式的平面圖。

圖6a和圖6b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7a和圖7b是示出半導(dǎo)體裝置的一個(gè)方式的截面圖。

圖8a和圖8b是示出半導(dǎo)體裝置的一個(gè)方式的等效電路圖及截面圖。

圖9a至圖9c是示出電子設(shè)備的圖。

圖10a至圖10c是示出電子設(shè)備的圖。

圖11是示出sims測(cè)定結(jié)果的圖。

具體實(shí)施方式

下面，使用附圖詳細(xì)地說(shuō)明本說(shuō)明書(shū)所公開(kāi)的發(fā)明的實(shí)施方式。但是，所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能容易地理解這一情況，就是本說(shuō)明書(shū)所公開(kāi)的發(fā)明的不限于以下說(shuō)明，其方式及詳細(xì)內(nèi)容能變換為各種各樣的形式。另外，本說(shuō)明書(shū)所公開(kāi)的發(fā)明不應(yīng)解釋為限于以下所示的實(shí)施方式的記載內(nèi)容。另外，為了方便起見(jiàn)而使用了作為第一、第二而附加的序數(shù)詞，其并不表示工序順序或疊層順序。此外，在本說(shuō)明書(shū)中，不作為用于確定發(fā)明的事項(xiàng)而表示固有名稱(chēng)。

（實(shí)施方式1）

在本實(shí)施方式中，使用圖1a至圖2d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)體膜的晶體管。

晶體管可以是形成一個(gè)溝道形成區(qū)的單柵構(gòu)造，又可以是形成兩個(gè)溝道形成區(qū)的雙柵（double-gate）構(gòu)造，還可以是形成三個(gè)溝道形成區(qū)的三柵（triple-gate）構(gòu)造。此外，還可以是具有在溝道形成區(qū)的上下隔著柵極絕緣膜配置的兩個(gè)柵電極層的兩柵（dual-gate）型。

圖1a和圖1b所示的晶體管440是稱(chēng)為溝道保護(hù)型（也稱(chēng)為溝道停止（channelstop）型）的底柵構(gòu)造之一的也稱(chēng)為反交錯(cuò)型晶體管的晶體管的一個(gè)例子。圖1a是平面圖，沿著圖1a中的點(diǎn)劃線x1-y1切斷的截面相當(dāng)于圖1b。

如作為溝道長(zhǎng)度方向的截面圖的圖1b所示，包含晶體管440的半導(dǎo)體裝置在設(shè)置有絕緣膜436的具有絕緣表面的襯底400上具有：柵電極層401、柵極絕緣膜402、含有銦的氧化物半導(dǎo)體膜403、絕緣層413、源電極層405a以及漏電極層405b。

與氧化物半導(dǎo)體膜403接觸的絕緣層413設(shè)置在與柵電極層401重疊的氧化物半導(dǎo)體膜403的溝道形成區(qū)上，并作為溝道保護(hù)膜起作用。

通過(guò)調(diào)節(jié)位于溝道形成區(qū)上并與溝道形成區(qū)重疊的絕緣層413的截面形狀，具體而言，端部的截面形狀（錐角、膜厚等），能夠緩和在漏電極層405b的端部附近有產(chǎn)生的擔(dān)憂(yōu)的電場(chǎng)集中，并且能夠抑制晶體管440的開(kāi)關(guān)特性的變差。

具體而言，使位于溝道形成區(qū)上并與溝道形成區(qū)重疊的絕緣層413的截面形狀為梯形或三角形，并使截面形狀的下端部的錐角為60°以下，優(yōu)選為45°以下，更優(yōu)選設(shè)為30°以下。通過(guò)設(shè)為這樣的角度范圍，在較高的柵電壓施加到柵電極層401的情況下，能夠緩和在漏電極層405b的端部附近有產(chǎn)生的擔(dān)憂(yōu)的電場(chǎng)集中。

在本實(shí)施方式中，絕緣層413的相對(duì)中央范圍d位于外側(cè)的端部為錐狀。

另外，將位于溝道形成區(qū)上并與溝道形成區(qū)重疊的絕緣層413的厚度設(shè)為0.3μm以下，優(yōu)選設(shè)為5nm以上0.1μm以下。通過(guò)設(shè)為這樣的厚度范圍，能夠降低電場(chǎng)強(qiáng)度的峰值，或者將電場(chǎng)集中分散而電場(chǎng)集中的部位變?yōu)槎鄠€(gè)，其結(jié)果是能夠緩和在漏電極層405b的端部附近有產(chǎn)生的擔(dān)憂(yōu)的電場(chǎng)集中。

作為用于氧化物半導(dǎo)體膜403的氧化物半導(dǎo)體，至少包含銦（in）。尤其是優(yōu)選包含in及鋅（zn）。此外，作為用來(lái)降低使用該氧化物的晶體管的電特性偏差的穩(wěn)定劑，除了上述元素以外優(yōu)選還具有鎵（ga）。此外，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）。此外，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）。

此外，作為其他穩(wěn)定劑，也可以具有作為鑭系元素的鑭（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)體能夠使用氧化銦；氧化錫；氧化鋅；作為二元金屬氧化物的in-zn類(lèi)氧化物、in-mg類(lèi)氧化物、in-ga類(lèi)氧化物；作為三元金屬氧化物的in-ga-zn類(lèi)氧化物（也稱(chēng)為igzo）、in-al-zn類(lèi)氧化物、in-sn-zn類(lèi)氧化物、in-hf-zn類(lèi)氧化物、in-la-zn類(lèi)氧化物、in-ce-zn類(lèi)氧化物、in-pr-zn類(lèi)氧化物、in-nd-zn類(lèi)氧化物、in-sm-zn類(lèi)氧化物、in-eu-zn類(lèi)氧化物、in-gd-zn類(lèi)氧化物、in-tb-zn類(lèi)氧化物、in-dy-zn類(lèi)氧化物、in-ho-zn類(lèi)氧化物、in-er-zn類(lèi)氧化物、in-tm-zn類(lèi)氧化物、in-yb-zn類(lèi)氧化物、in-lu-zn類(lèi)氧化物；作為四元金屬氧化物的in-sn-ga-zn類(lèi)氧化物、in-hf-ga-zn類(lèi)氧化物、in-al-ga-zn類(lèi)氧化物、in-sn-al-zn類(lèi)氧化物、in-sn-hf-zn類(lèi)氧化物、in-hf-al-zn類(lèi)氧化物。

此外，在此，例如，in-ga-zn類(lèi)氧化物意味著具有以in、ga、zn為主成分的氧化物，對(duì)in、ga、zn的比率沒(méi)有限制。另外，也可以加入in、ga、zn以外的金屬元素。

另外，作為氧化物半導(dǎo)體，也可以使用表示為inmo3（zno）m（m>0且m不是整數(shù)）的材料。此外，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。此外，作為氧化物半導(dǎo)體，也可以使用表示為in2sno5（zno）n（n>0且n是整數(shù)）的材料。

例如，能夠使用原子數(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(lèi)氧化物或與其類(lèi)似的組成的氧化物。或者，可以使用原子數(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(lèi)氧化物或與其類(lèi)似的組成的氧化物。

但是，含有銦的氧化物半導(dǎo)體不限于此，可以根據(jù)所需要的半導(dǎo)體特性（遷移率、閾值、偏差等）而使用適當(dāng)?shù)慕M成。另外，優(yōu)選設(shè)為適當(dāng)?shù)妮d流子濃度、雜質(zhì)濃度、缺陷密度、金屬元素及氧的原子數(shù)比、原子間距離、密度等，以得到所需要的半導(dǎo)體特性。

例如，用in-sn-zn類(lèi)氧化物比較容易得到高遷移率。但是，使用in-ga-zn類(lèi)氧化物也能夠通過(guò)降低塊內(nèi)缺陷密度而提高遷移率。

此外，例如in、ga、zn的原子數(shù)比為in:ga:zn=a:b:c（a+b+c=1）的氧化物的組成與原子數(shù)比為in:ga:zn=a:b:c（a+b+c=1）的氧化物的組成類(lèi)似是指，a、b、c滿(mǎn)足（a-a）²+（b-b）²+（c-c）²≤r²。作為r例如可以為0.05。其他氧化物也是同樣的。

氧化物半導(dǎo)體膜403取為單晶、多晶（也稱(chēng)為polycrystal。）或非晶等狀態(tài)。

氧化物半導(dǎo)體膜優(yōu)選為caac-os（caxisalignedcrystallineoxidesemiconductor，c軸取向結(jié)晶氧化物半導(dǎo)體）膜。

caac-os膜不是完全的單晶，也不是完全的非晶。caac-os膜是在非晶相中具有結(jié)晶部的結(jié)晶-非晶混合相構(gòu)造的氧化物半導(dǎo)體膜。另外，一般該結(jié)晶部為容納于一個(gè)邊長(zhǎng)小于100nm的立方體內(nèi)的大小。另外，在使用透射型電子顯微鏡（tem，transmissionelectronmicroscope）觀察的圖像中，包含于caac-os膜中的非晶部與結(jié)晶部的邊界不明確。另外，在caac-os膜中利用tem不能確認(rèn)晶界（也稱(chēng)為grainboundary）。因此，caac-os膜能抑制起因于晶界的電子遷移率的降低。

包含于caac-os膜中的結(jié)晶部的c軸在平行于caac-os膜的被形成面的法線向量或表面的法線向量的方向上一致，且在從垂直于ab面的方向看時(shí)具有三角形或六邊形的原子排列，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。另外，在不同結(jié)晶部之間，a軸及b軸的方向也可以彼此不同。在本說(shuō)明書(shū)中，在只記載“垂直”時(shí)，也包括85°以上且95°以下的范圍。另外，當(dāng)只記載“平行”時(shí)，也包括-5°以上且5°以下的范圍。

另外，在caac-os膜中，結(jié)晶部的分布也可以不相同。例如，在caac-os膜的形成過(guò)程中，當(dāng)從氧化物半導(dǎo)體膜的表面一側(cè)進(jìn)行結(jié)晶生長(zhǎng)時(shí)，有時(shí)相當(dāng)于被形成面附近而在表面附近結(jié)晶部所占的比例更高。另外，通過(guò)向caac-os膜添加雜質(zhì)，有時(shí)在該雜質(zhì)添加區(qū)中結(jié)晶部發(fā)生非晶化。

由于包含于caac-os膜的結(jié)晶部的c軸在平行于caac-os膜的被形成面的法線向量或表面的法線向量的方向上一致，所以有時(shí)根據(jù)caac-os膜的形狀（被形成面的截面形狀或表面的截面形狀）而朝向互相不同的方向。另外，結(jié)晶部的c軸方向是平行于形成caac-os膜時(shí)的被形成面的法線向量或表面的法線向量的方向。結(jié)晶部是通過(guò)成膜或通過(guò)在成膜之后進(jìn)行加熱處理等晶化處理而形成的。

使用caac-os膜的晶體管能夠降低由可見(jiàn)光或紫外光的照射引起的電特性變動(dòng)。因此，該晶體管的可靠性高。

另外，也可以用氮取代構(gòu)成氧化物半導(dǎo)體膜的氧的一部分。

另外，在如caac-os那樣的具有結(jié)晶部的氧化物半導(dǎo)體中，能夠進(jìn)一步降低塊內(nèi)缺陷，如果提高表面的平坦性，則能夠得到非晶狀態(tài)的氧化物半導(dǎo)體以上的遷移率。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，可以在平均面粗糙度（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。

ra是將jisb0601:2001(iso4287:1997)中定義的算術(shù)平均粗糙度擴(kuò)大為三維以使其能夠應(yīng)用于曲面，能夠以“將從基準(zhǔn)面到指定面的偏差的絕對(duì)值平均而得的值”表示，以如下算式定義。

[數(shù)學(xué)式1]

這里，指定面是指成為測(cè)量粗糙度的對(duì)象的面，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））這四點(diǎn)表示的四邊形區(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。

但是，由于在本實(shí)施方式中說(shuō)明的晶體管440為底柵型，所以襯底400、柵電極層401和柵極絕緣膜402存在于氧化物半導(dǎo)體膜的下方。因此，為了得到上述平坦的表面，可以在形成柵電極層401及柵極絕緣膜402之后進(jìn)行cmp處理等平坦化處理。另外，不限于對(duì)所希望的部位進(jìn)行平坦化，通過(guò)在柵電極層401的側(cè)面與絕緣層413的下端部之間離開(kāi)足夠的間隔，至少能夠使成為溝道形成區(qū)的區(qū)域接近上述平坦的表面。晶體管440為溝道保護(hù)型，因此根據(jù)絕緣層413的尺寸能決定溝道形成區(qū)的尺寸（l/w）。

將氧化物半導(dǎo)體膜403的厚度設(shè)為1nm以上且30nm以下（優(yōu)選為5nm以上且10nm以下），能夠適當(dāng)?shù)乩脼R射法、mbe（molecularbeamepitaxy，分子束外延）法、cvd法、脈沖激光沉積法、ald（atomiclayerdeposition，原子層沉積）法等。此外，氧化物半導(dǎo)體膜403可以使用在設(shè)置多個(gè)襯底表面大致垂直于濺射靶材的表面的狀態(tài)下進(jìn)行成膜的濺射裝置來(lái)成膜。

例如使用作為多晶的氧化物半導(dǎo)體濺射用靶材通過(guò)濺射法來(lái)成膜caac-os膜。當(dāng)離子碰撞到該濺射用靶材時(shí)，有時(shí)包含在濺射用靶材中的結(jié)晶區(qū)域從ab面劈開(kāi)，作為具有平行于ab面的面的平板狀或球（pellet）狀的濺射粒子剝離。此時(shí)，通過(guò)使該平板狀的濺射粒子在保持結(jié)晶狀態(tài)的情況下到達(dá)襯底，能夠成膜caac-os膜。

另外，為了成膜caac-os膜，優(yōu)選應(yīng)用如下條件。

通過(guò)降低成膜時(shí)的雜質(zhì)的混入，能夠抑制因雜質(zhì)導(dǎo)致的結(jié)晶狀態(tài)的破壞。例如，可以降低存在于成膜室內(nèi)的雜質(zhì)（氫、水、二氧化碳及氮等）的濃度。另外，可以降低成膜氣體中的雜質(zhì)濃度。具體而言，使用露點(diǎn)為-80℃以下，優(yōu)選為-100℃以下的成膜氣體。

另外，通過(guò)增高成膜時(shí)的襯底加熱溫度，在濺射粒子到達(dá)襯底之后引起濺射粒子的遷移。具體而言，將襯底加熱溫度設(shè)為100℃以上且740℃以下，優(yōu)選為200℃以上且500℃以下來(lái)進(jìn)行成膜。通過(guò)增高成膜時(shí)的襯底加熱溫度，當(dāng)平板狀的濺射粒子到達(dá)襯底時(shí)，在襯底上引起遷移，濺射粒子的平坦的面附著于襯底。

另外，優(yōu)選的是，通過(guò)增高成膜氣體中的氧比例并對(duì)電力進(jìn)行最優(yōu)化，從而減輕成膜時(shí)的等離子體損傷。將成膜氣體中的氧比例設(shè)為30體積%以上，優(yōu)選為100體積%。

以下，作為濺射用靶材的一個(gè)例子示出in-ga-zn-o化合物靶材。

將inox粉末、gaoy粉末及znoz粉末以既定的摩爾數(shù)比混合，進(jìn)行加壓處理后，在1000℃以上且1500℃以下的溫度下進(jìn)行加熱處理，由此得到作為多晶的in-ga-zn-o化合物靶材。另外，x、y及z為任意正數(shù)。在此，inox粉末、gaoy粉末及znoz粉末的既定的摩爾數(shù)比例如為2:2:1、8:4:3、3:1:1、1:1:1、4:2:3或3:1:2。另外，粉末的種類(lèi)及其混合的摩爾數(shù)比可以根據(jù)所制造的濺射用靶材而適當(dāng)?shù)馗淖儭?/p>

圖2a至圖2d示出具有晶體管440的半導(dǎo)體裝置的制造方法的一個(gè)例子。

首先，在具有絕緣表面的襯底400上形成絕緣膜436。

對(duì)能夠使用于具有絕緣表面的襯底400的襯底沒(méi)有很大的限制，但是需要至少具有能承受后面的熱處理的程度的耐熱性。例如，能夠使用硼硅酸鋇玻璃或硼硅酸鋁玻璃等玻璃襯底、陶瓷襯底、石英襯底、藍(lán)寶石襯底等。另外，作為襯底400，也能夠應(yīng)用硅或碳化硅等的單晶半導(dǎo)體襯底、多晶半導(dǎo)體襯底、硅鍺等的化合物半導(dǎo)體襯底、soi襯底等，還可以使用在這些襯底上設(shè)置有半導(dǎo)體元件的襯底。

此外，作為襯底400也可以使用柔性襯底來(lái)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制造包含氧化物半導(dǎo)體膜403的晶體管440，也可以在其他制造襯底上制造包含氧化物半導(dǎo)體膜403的晶體管440，然后剝離并轉(zhuǎn)置到柔性襯底。此外，為了從制造襯底剝離并轉(zhuǎn)置到柔性襯底，可以在制造襯底與包含氧化物半導(dǎo)體膜的晶體管440之間設(shè)置剝離層。

作為絕緣膜436，能夠通過(guò)等離子體cvd法或?yàn)R射法等并使用如下材料形成：氧化硅、氧氮化硅、氧化鋁、氧氮化鋁、氧化鉿、氧化鎵等氧化物絕緣材料；氮化硅、氮氧化硅、氮化鋁、氮氧化鋁等氮化物絕緣材料；或者它們的混合材料。

絕緣膜436既可以是單層又可以是疊層。

在本實(shí)施方式中，作為絕緣膜436使用通過(guò)等離子體cvd法形成的膜厚100nm的氮化硅膜與膜厚150nm的氧化硅膜的疊層。

接著，在絕緣膜436上形成導(dǎo)電膜，對(duì)該導(dǎo)電膜進(jìn)行蝕刻形成柵電極層401。

柵電極層401的材料能夠使用鉬、鈦、鉭、鎢、鋁、銅、鉻、釹、鈧等金屬材料或以這些為主成分的合金材料形成。此外，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)體膜、硅化鎳等硅化物膜。柵電極層401既可以是單層構(gòu)造，又可以是疊層構(gòu)造。

另外，柵電極層401的材料能夠應(yīng)用氧化銦-氧化錫、包含氧化鎢的氧化銦、包含氧化鎢的氧化銦鋅、包含氧化鈦的氧化銦、包含氧化鈦的氧化銦錫、氧化銦-氧化鋅以及添加有氧化硅的氧化銦錫等導(dǎo)電材料。此外，也能夠設(shè)為上述導(dǎo)電材料與上述金屬材料的疊層構(gòu)造。

此外，作為與柵極絕緣膜402接觸的柵電極層401中的一層，能夠使用包含氮的金屬氧化物，具體地說(shuō)，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）以上，優(yōu)選具有5.5ev（電子伏）以上的功函數(shù)，并且用作柵電極層時(shí)，能夠使作為晶體管的電特性之一的閾值電壓為正值，而能夠?qū)崿F(xiàn)所謂的常關(guān)閉型（normallyoff）的開(kāi)關(guān)元件。

在本實(shí)施方式中，通過(guò)濺射法形成膜厚100nm的鎢膜。

接著，在柵電極層401上形成柵極絕緣膜402。

另外，為了提高柵極絕緣膜402的覆蓋性，也可以對(duì)柵電極層401表面進(jìn)行平坦化處理。尤其是，當(dāng)作為柵極絕緣膜402使用膜厚較薄的絕緣膜時(shí)，優(yōu)選柵電極層401的表面具有良好的平坦性。

能夠?qū)艠O絕緣膜402的膜厚設(shè)為1nm以上20nm以下，并能夠適當(dāng)?shù)乩脼R射法、mbe法、cvd法、脈沖激光沉積法、ald法等。此外，柵極絕緣膜402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)行成膜的濺射裝置而進(jìn)行成膜。

柵極絕緣膜402能夠使用如下材料形成：氧化硅膜；氧化鎵膜；氧化鋁膜；氮化硅膜；氧氮化硅膜；氧氮化鋁膜；或者氮氧化硅膜。

此外，通過(guò)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））以及氧化鑭等高k材料作為柵極絕緣膜402的材料，能夠降低柵極泄漏電流。另外，柵極絕緣膜402既可以為單層構(gòu)造，又可以為疊層構(gòu)造。

優(yōu)選柵極絕緣膜402與氧化物半導(dǎo)體膜403接觸的部分含有氧。尤其是，優(yōu)選柵極絕緣膜402的膜中（塊中）至少存在超過(guò)化學(xué)計(jì)量組成比的量的氧，例如，當(dāng)將氧化硅膜用作柵極絕緣膜402時(shí)，為sio2+α（但是，α>0）。

通過(guò)以接觸于氧化物半導(dǎo)體膜403的方式設(shè)置成為氧的供應(yīng)源的包含多量的（過(guò)剩的）氧的柵極絕緣膜402，能夠從該柵極絕緣膜402向氧化物半導(dǎo)體膜403供應(yīng)氧。也可以通過(guò)在氧化物半導(dǎo)體膜403與柵極絕緣膜402至少部分接觸的狀態(tài)下進(jìn)行加熱處理來(lái)進(jìn)行向氧化物半導(dǎo)體膜403供應(yīng)氧。

通過(guò)向氧化物半導(dǎo)體膜403供應(yīng)氧，能夠填補(bǔ)膜中的氧缺損。再者，優(yōu)選考慮到所制造的晶體管的尺寸和柵極絕緣膜402的臺(tái)階覆蓋性而形成柵極絕緣膜402。

在本實(shí)施方式中，通過(guò)高密度等離子體cvd法形成膜厚200nm的氧氮化硅膜。

接著，在柵極絕緣膜402上形成氧化物半導(dǎo)體膜403。

在形成氧化物半導(dǎo)體膜403的工序中，為了盡量不使氧化物半導(dǎo)體膜403包含氫或水，優(yōu)選在濺射裝置的預(yù)熱室中對(duì)形成有柵極絕緣膜402的襯底進(jìn)行預(yù)熱作為成膜氧化物半導(dǎo)體膜403的預(yù)處理，使附著于襯底及柵極絕緣膜402的氫、水分等雜質(zhì)脫離而排出。另外，設(shè)置在預(yù)熱室中的排氣單元優(yōu)選為低溫泵。

也可以對(duì)柵極絕緣膜402中的與氧化物半導(dǎo)體膜403接觸而形成的區(qū)域進(jìn)行平坦化處理。作為平坦化處理，沒(méi)有特別的限制，而能夠使用研磨處理（例如，化學(xué)機(jī)械研磨（chemicalmechanicalpolishing，cmp）法）、干蝕刻處理及等離子體處理。

作為等離子體處理，例如能夠進(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，能夠去除附著于柵極絕緣膜402表面的粉狀物質(zhì)（也稱(chēng)為微粒、塵屑）。

作為平坦化處理，既可以多次進(jìn)行研磨處理、干蝕刻處理、等離子體處理，又可以組合上述處理而進(jìn)行。此外，當(dāng)組合進(jìn)行時(shí)，對(duì)工序順序也沒(méi)有特別的限制，可以根據(jù)柵極絕緣膜402表面的凹凸?fàn)顟B(tài)適當(dāng)?shù)卦O(shè)定。

此外，優(yōu)選在成膜時(shí)包含多量的氧的那樣的條件（例如，在氧為100%的氣氛下利用濺射法進(jìn)行成膜等）下成膜氧化物半導(dǎo)體膜403，使其成為包含多量的氧（優(yōu)選為包含與氧化物半導(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）的膜。

另外，在本實(shí)施方式中，作為氧化物半導(dǎo)體膜403，通過(guò)利用具有ac電源的濺射裝置的濺射法形成膜厚35nm的in-ga-zn類(lèi)氧化物膜（igzo膜）。在本實(shí)施方式中，使用原子數(shù)比為in:ga:zn=1:1:1（1/3:1/3:1/3）的in-ga-zn類(lèi)氧化物靶材。另外，成膜條件如下：氧及氬氣氛下（氧流量比率為50%）；壓力為0.6pa；電源功率為5kw；襯底溫度為170℃。該成膜條件下的成膜速度為16nm/min。

成膜氧化物半導(dǎo)體膜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。

在保持為減壓狀態(tài)的成膜室內(nèi)保持襯底。然后，去除成膜室內(nèi)的殘留水分并且引入去除了氫和水分的濺射氣體，使用上述靶材在襯底400上成膜氧化物半導(dǎo)體膜403。為了去除成膜室內(nèi)的殘留水分，優(yōu)選使用吸附型真空泵，例如低溫泵、離子泵、鈦升華泵。此外，作為排氣單元，也可以為添加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，例如氫原子、水（h2o）等包含氫原子的化合物等被排出（更優(yōu)選的是，包含碳原子的化合物也被排出），所以能夠降低包含在該成膜室中成膜的氧化物半導(dǎo)體膜403中的雜質(zhì)的濃度。

另外，優(yōu)選以不使柵極絕緣膜402暴露于大氣的方式連續(xù)形成柵極絕緣膜402和氧化物半導(dǎo)體膜403。通過(guò)以不使柵極絕緣膜402暴露于大氣的方式連續(xù)形成柵極絕緣膜402和氧化物半導(dǎo)體膜403，能夠防止氫或水分等雜質(zhì)附著于柵極絕緣膜402表面。

能夠通過(guò)對(duì)膜狀的氧化物半導(dǎo)體膜進(jìn)行光刻工序而加工為島狀的氧化物半導(dǎo)體膜來(lái)形成氧化物半導(dǎo)體膜403。

另外，也可以通過(guò)噴墨法形成用于形成島狀的氧化物半導(dǎo)體膜403的抗蝕劑掩模。由于通過(guò)噴墨法形成抗蝕劑掩模時(shí)不使用光掩模，所以能夠降低制造成本。

另外，氧化物半導(dǎo)體膜的蝕刻可以通過(guò)干蝕刻或濕蝕刻，也可以使用雙方。例如，作為用于氧化物半導(dǎo)體膜的濕蝕刻的蝕刻劑，能夠使用混合有磷酸、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，也可以通過(guò)利用icp（inductivelycoupledplasma，感應(yīng)耦合等離子體）蝕刻法的干蝕刻進(jìn)行蝕刻加工。

另外，也可以對(duì)氧化物半導(dǎo)體膜403進(jìn)行用于去除過(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)為300℃以上且700℃以下或低于襯底的應(yīng)變點(diǎn)。加熱處理能夠在減壓下或氮?dú)夥障碌冗M(jìn)行。

在本實(shí)施方式中，將襯底引入到作為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)體膜403進(jìn)行1小時(shí)的加熱處理，并且在氮及氧氣氛下以450℃進(jìn)行1小時(shí)的加熱處理。

另外，加熱處理裝置不限于電爐，也可以使用通過(guò)來(lái)自電阻發(fā)熱體等發(fā)熱體的熱傳導(dǎo)或熱輻射對(duì)被處理物進(jìn)行加熱的裝置。例如，能夠使用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)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。對(duì)于高溫氣體，能使用氬等稀有氣體或氮那樣的不因加熱處理而與被處理物發(fā)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，即將襯底放入加熱到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，氮或氦、氖、氬等稀有氣體優(yōu)選不包含水、氫等。另外，優(yōu)選將引入到加熱處理裝置中的氮或氦、氖、氬等稀有氣體的純度設(shè)為6n（99.9999%）以上，優(yōu)選為7n（99.99999%）以上（即，將雜質(zhì)濃度設(shè)為1ppm以下，優(yōu)選為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)體膜403之后，對(duì)相同的爐中引入高純度的氧氣、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)定時(shí)的水分量是20ppm（露點(diǎn)換算，-55℃）以下，優(yōu)選的是1ppm以下，更優(yōu)選的是10ppb以下的空氣）。氧氣或一氧化二氮?dú)怏w優(yōu)選不包含水、氫等?；蛘撸瑑?yōu)選將引入加熱處理裝置中的氧氣或一氧化二氮?dú)怏w的純度設(shè)為6n以上，優(yōu)選設(shè)為7n以上（即，將氧氣或一氧化二氮?dú)怏w中的雜質(zhì)濃度設(shè)為1ppm以下，優(yōu)選為0.1ppm以下）。利用氧氣或一氧化二氮?dú)怏w的作用，供應(yīng)利用脫水化或脫氫化處理進(jìn)行雜質(zhì)排除工序的同時(shí)減少的作為構(gòu)成氧化物半導(dǎo)體的主成分材料的氧，由此能夠使氧化物半導(dǎo)體膜403高純度化及i型（本征）化。

另外，進(jìn)行用于脫水化或脫氫化的加熱處理的定時(shí)既可以在形成膜狀的氧化物半導(dǎo)體膜之后，又可以在形成島狀的氧化物半導(dǎo)體膜403之后。

另外，用于脫水化或脫氫化的加熱處理既可以進(jìn)行多次，又可以兼作其他加熱處理。

通過(guò)在加工為島狀而作為氧化物半導(dǎo)體膜403之前，在膜狀的氧化物半導(dǎo)體膜覆蓋柵極絕緣膜402的狀態(tài)下進(jìn)行用于脫水化或脫氫化的加熱處理，能夠防止因加熱處理而釋放包含在柵極絕緣層402中的氧，所以是優(yōu)選的。

另外，也可以對(duì)進(jìn)行了脫水化或脫氫化處理的氧化物半導(dǎo)體膜403引入氧（至少包含氧自由基、氧原子和氧離子中的任一個(gè)）來(lái)對(duì)膜中供應(yīng)氧。

此外，由于脫水化或脫氫化處理，有作為構(gòu)成氧化物半導(dǎo)體的主成分材料的氧會(huì)同時(shí)脫離而減少的擔(dān)憂(yōu)。在氧化物半導(dǎo)體膜中，在氧脫離的部位中存在氧缺損，并且以該氧缺損為起因會(huì)產(chǎn)生導(dǎo)致晶體管的電特性變動(dòng)的施主能級(jí)。

通過(guò)對(duì)進(jìn)行了脫水化或脫氫化處理的氧化物半導(dǎo)體膜403引入氧而對(duì)膜中供應(yīng)氧，能夠使氧化物半導(dǎo)體膜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)體膜403的晶體管的電特性變動(dòng)被抑制，在電性上穩(wěn)定。

作為氧的引入方法，能夠使用離子注入法、離子摻雜法、等離子體浸沒(méi)式離子注入法、等離子體處理等。

關(guān)于氧的引入工序，當(dāng)對(duì)氧化物半導(dǎo)體膜403引入氧時(shí)，既可以對(duì)氧化物半導(dǎo)體膜403直接引入，又可以透過(guò)柵極絕緣膜402等其他膜向氧化物半導(dǎo)體膜403引入。當(dāng)透過(guò)其他膜引入氧時(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)向露出的氧化物半導(dǎo)體膜403直接引入氧時(shí)，也能夠使用等離子體處理等。

優(yōu)選在進(jìn)行脫水化或脫氫化處理之后向氧化物半導(dǎo)體膜403引入氧，但沒(méi)有特別限制。此外，也可以多次進(jìn)行向進(jìn)行了上述脫水化或脫氫化處理的氧化物半導(dǎo)體膜403的氧的引入。

接著，在與柵電極層401重疊的氧化物半導(dǎo)體膜403的溝道形成區(qū)上形成絕緣層413（參照?qǐng)D2a）。

絕緣層413能夠通過(guò)對(duì)利用等離子體cvd法、濺射法成膜的絕緣膜進(jìn)行蝕刻而加工來(lái)形成。作為絕緣層413，典型地能夠使用氧化硅膜、氧氮化硅膜、氧化鋁膜、氧氮化鋁膜、氧化鉿膜、氧化鎵膜、氮化硅膜、氮化鋁膜、氮氧化硅膜、氮氧化鋁膜等無(wú)機(jī)絕緣膜的單層或疊層。

當(dāng)使與氧化物半導(dǎo)體膜403接觸的絕緣層413（當(dāng)絕緣層413為疊層構(gòu)造時(shí)，是與氧化物半導(dǎo)體膜403接觸的膜）為包含多量的氧的狀態(tài)時(shí)，能夠適合作為向氧化物半導(dǎo)體膜403供應(yīng)氧的供應(yīng)源起作用。

在本實(shí)施方式中，作為絕緣層413，利用濺射法形成膜厚200nm的氧化硅膜。通過(guò)對(duì)氧化硅膜選擇性地進(jìn)行蝕刻，形成截面形狀為梯形或三角形且截面形狀的下端部的錐角為60°以下，優(yōu)選為45°以下，更優(yōu)選為30°以下的絕緣層413。另外，絕緣層413的平面形狀為矩形。另外，在本實(shí)施方式中，通過(guò)利用光刻工序在氧化硅膜上形成抗蝕劑掩模并選擇性地進(jìn)行蝕刻來(lái)將絕緣層413的下端部的錐角形成為約30°。

也可以在形成絕緣層413之后進(jìn)行加熱處理。在本實(shí)施方式中，在氮?dú)夥障乱?00℃進(jìn)行1小時(shí)的加熱處理。

接著，在柵電極層401、柵極絕緣膜402、氧化物半導(dǎo)體膜403及絕緣層413上形成成為源電極層和漏電極層（包括由與此相同的層形成的布線）的導(dǎo)電膜445（參照?qǐng)D2b）。

導(dǎo)電膜445使用能承受在后面進(jìn)行的加熱處理的材料。作為用于源電極層及漏電極層的導(dǎo)電膜445，例如能夠使用含有選自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，還可以是在al、cu等的金屬膜的下側(cè)或上側(cè)的一個(gè)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，作為用于源電極層及漏電極層的導(dǎo)電膜445，也可以用導(dǎo)電金屬氧化物形成。作為導(dǎo)電金屬氧化物，能夠使用氧化銦（in2o3）、氧化錫（sno2）、氧化鋅（zno）、氧化銦-氧化錫（in2o3-sno2）、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。

通過(guò)光刻工序在導(dǎo)電膜445上形成抗蝕劑掩模448a、448b，并且選擇性地進(jìn)行蝕刻來(lái)形成源電極層405a及漏電極層405b（參照?qǐng)D2c）。在形成源電極層405a及漏電極層405b之后去除抗蝕劑掩模。其結(jié)果是，源電極層405a位于絕緣層413的上表面或者側(cè)面，并且漏電極層405b的端部位于絕緣層413的上表面或者側(cè)面。

在導(dǎo)電膜445的蝕刻中，使用含有氯的氣體447。作為含有氯的氣體447，例如能夠使用含有氯（cl2）、三氯化硼（bcl3）、四氯化硅（sicl4）、四氯化碳（ccl4）等的氣體。

作為蝕刻方法，能夠使用平行平板型rie（reactiveionetching，反應(yīng)離子蝕刻）法或icp（inductivelycoupledplasma，感應(yīng)耦合等離子體）蝕刻法。適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)蝕刻條件（施加到線圈型電極的電力的量、施加到襯底一側(cè)的電極的電力的量、襯底一側(cè)的電極溫度等），以便能夠蝕刻為所希望的加工形狀。

在本實(shí)施方式中，作為導(dǎo)電膜445使用通過(guò)濺射法形成的膜厚100nm的鈦膜、膜厚400nm的鋁膜及膜厚100nm的鈦膜的疊層。關(guān)于導(dǎo)電膜445的蝕刻，利用干蝕刻法對(duì)鈦膜、鋁膜及鈦膜的疊層進(jìn)行蝕刻來(lái)形成源電極層405a及漏電極層405b。

在本實(shí)施方式中，在以第一蝕刻條件對(duì)鈦膜及鋁膜的兩層進(jìn)行蝕刻之后，以第二蝕刻條件去除殘留的鈦膜單層。此外，第一蝕刻條件為：利用蝕刻氣體（bcl3:cl2=750sccm:150sccm）；偏壓功率為1500w；icp電源功率為0w；壓力為2.0pa。第二蝕刻條件為：利用蝕刻氣體（bcl3:cl2=700sccm:100sccm）；偏壓功率為750w；icp電源功率為0w；壓力為2.0pa。

如上所述，在形成源電極層405a及漏電極層405b的蝕刻工序中使用含有氯的氣體447。然而，當(dāng)含有銦的氧化物半導(dǎo)體膜403暴露于含有氯的氣體447時(shí)，含有氯的氣體447與含有銦的氧化物半導(dǎo)體膜403發(fā)生反應(yīng)而會(huì)產(chǎn)生殘留物。另外，由于該殘留物的飛散，在源電極層405a與漏電極層405b之間的絕緣層413表面及其附近也會(huì)產(chǎn)生該殘留物。存在于源電極層405a與漏電極層405b之間的絕緣層413表面及其附近的殘留物是導(dǎo)致泄漏電流等晶體管440的電特性變差的主要因素。另外，含有氯的氣體中所包含的氯（有時(shí)也包括氣體中的氯以外的元素）混入或附著于氧化物半導(dǎo)體膜403中，有對(duì)晶體管特性造成不良影響的擔(dān)憂(yōu)。

殘留物例如包括含有銦及氯的化合物。另外，有時(shí)在殘留物中包括了氧化物半導(dǎo)體膜所包含的其他金屬元素（例如，鎵或鋅）、用于含有氯的氣體的其他元素（例如硼）。

因此，在形成源電極層405a及漏電極層405b之后，進(jìn)行去除存在于源電極層405a與漏電極層405b之間的絕緣層413表面及其附近的殘留物的工序。去除殘留物的工序能夠通過(guò)利用溶液的洗滌處理或使用稀有氣體的等離子體處理進(jìn)行。例如，能夠適用使用利用稀氫氟酸溶液的洗滌處理或使用氬的等離子體處理等。另外，去除殘留物的工序還具有去除混入或附著于氧化物半導(dǎo)體膜403的氯的效果。

如上所述，由于通過(guò)進(jìn)行去除殘留物的工序能夠防止絕緣層413表面及其附近以及氧化物半導(dǎo)體膜403被殘留物污染，所以能夠使作為具有底柵構(gòu)造的反交錯(cuò)型晶體管的晶體管440的半導(dǎo)體裝置的絕緣層413表面的氯濃度為1×10¹⁹/cm³以下（優(yōu)選為5×10¹⁸/cm³以下）并且使銦濃度為2×10¹⁹/cm³以下（優(yōu)選為5×10¹⁸/cm³以下）。另外，能夠使氧化物半導(dǎo)體膜403中的氯濃度為1×10¹⁹/cm³以下（優(yōu)選為5×10¹⁸/cm³以下）。

通過(guò)上述工序，制造本實(shí)施方式的晶體管440（參照?qǐng)D2d）。另外，也可以在源電極層405a及漏電極層405b上形成成為保護(hù)絕緣膜的絕緣膜。

保護(hù)絕緣膜能夠使用與絕緣層413同樣的材料及方法形成。例如，利用cvd法形成400nm的氧氮化硅膜。另外，也可以在形成保護(hù)絕緣膜之后進(jìn)行加熱處理。例如，在氮?dú)夥障乱?00℃進(jìn)行1小時(shí)的加熱處理。

或者，也可以設(shè)置致密度高的無(wú)機(jī)絕緣膜作為保護(hù)絕緣膜。例如，利用濺射法形成氧化鋁膜作為保護(hù)絕緣膜。通過(guò)使氧化鋁膜為高的致密度（膜密度為3.2g/cm³以上，優(yōu)選為3.6g/cm³以上），能夠?qū)w管440賦予穩(wěn)定的電特性。膜密度能夠利用盧瑟福背散射法（rbs，rutherfordbackscatteringspectrometry)或x射線反射率測(cè)定法（xrr，x-rayreflection）來(lái)測(cè)定。

能夠用作設(shè)置在晶體管440上的保護(hù)絕緣膜的氧化鋁膜，不使氫、水分等雜質(zhì)及氧這兩者透過(guò)膜的遮斷效果（阻擋效果）高。

因此，氧化鋁膜作為這樣的保護(hù)膜起作用，該保護(hù)膜防止在制造工序中及制造后成為電特性變動(dòng)的主要因素的氫、水分等雜質(zhì)混入到氧化物半導(dǎo)體膜403并且防止從氧化物半導(dǎo)體膜403釋放作為構(gòu)成氧化物半導(dǎo)體的主成分材料的氧，所以?xún)?yōu)選使用。

此外，為了降低起因于晶體管440的表面凹凸，也可以形成平坦化絕緣膜。作為平坦化絕緣膜，能夠使用聚酰亞胺、丙烯酸、苯并環(huán)丁烯類(lèi)樹(shù)脂等有機(jī)材料。此外，除了上述有機(jī)材料之外，還能夠使用低介電常數(shù)材料（低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膜來(lái)形成平坦化絕緣膜。

例如，作為平坦化絕緣膜，可以形成膜厚1500nm的丙烯酸樹(shù)脂膜。丙烯酸樹(shù)脂膜能夠利用涂敷法涂敷之后進(jìn)行燒結(jié)（例如在氮?dú)夥障乱?50℃進(jìn)行1小時(shí)的燒結(jié)）來(lái)形成。

也可以在形成平坦化絕緣膜之后進(jìn)行加熱處理。例如，在氮?dú)夥障乱?50℃進(jìn)行1小時(shí)的加熱處理。

這樣，也可以在形成晶體管440之后進(jìn)行加熱處理。另外，加熱處理也可以多次進(jìn)行。

因此，能夠提供包含使用氧化物半導(dǎo)體膜403的具有穩(wěn)定電特性的晶體管440的可靠性高的半導(dǎo)體裝置。另外，能夠通過(guò)成品率良好地制造可靠性高的半導(dǎo)體裝置來(lái)達(dá)成高生產(chǎn)率。

圖11示出利用二次離子質(zhì)量分析法（sims，secondaryionmassspectrometry）對(duì)沒(méi)有進(jìn)行洗滌處理而制造的晶體管的氧化物半導(dǎo)體膜中的氯濃度進(jìn)行測(cè)定的結(jié)果。用于測(cè)定的晶體管是除了沒(méi)有進(jìn)行洗滌處理并且設(shè)置有由氧氮化硅膜形成的保護(hù)絕緣膜以外通過(guò)與本實(shí)施方式的晶體管440相同的材料及方法制造的晶體管。另外，對(duì)沒(méi)有形成作為溝道保護(hù)膜起作用的絕緣層的區(qū)域進(jìn)行測(cè)定。從保護(hù)絕緣膜的表面向深度方向進(jìn)行測(cè)定。在測(cè)定區(qū)域中，層疊有作為保護(hù)絕緣膜的氧氮化硅膜（膜厚400nm）、作為氧化物半導(dǎo)體膜的igzo膜、作為柵極絕緣膜的氧氮化硅膜。

由圖11的測(cè)定結(jié)果可知，作為氧化物半導(dǎo)體膜的igzo膜中（界面附近）的氯濃度高于1×10¹⁹/cm³。另一方面，作為位于igzo膜正下方的柵極絕緣膜的氧氮化硅膜中的氯濃度為1×10¹⁶/cm³以下。在蝕刻工序之后制造的作為保護(hù)絕緣膜的氧氮化硅膜中的氯濃度也為1×10¹⁶/cm³左右。特別地，由于在保護(hù)絕緣膜的制造等中不使用含有氯的氣體并且氯的測(cè)定極限（背景（background））為4×10¹⁶/cm³左右，這意味著保護(hù)絕緣膜中的氯濃度低于sims的測(cè)定極限。由這些結(jié)果及考察可知，igzo膜中的氯濃度明顯高于柵極絕緣膜及保護(hù)絕緣膜中的氯濃度，表示沒(méi)有進(jìn)行洗滌工序的氧化物半導(dǎo)體膜含有氯。如果進(jìn)一步考察該測(cè)定結(jié)果，當(dāng)然能推測(cè)通過(guò)進(jìn)行洗滌工序能去除附著于氧化物半導(dǎo)體膜的氯，所以sims測(cè)定的洗滌工序之后的氧化物半導(dǎo)體膜中的氯濃度低于1×10¹⁹/cm³。

（實(shí)施方式2）

在本實(shí)施方式中，使用圖3a至圖4d對(duì)半導(dǎo)體裝置及半導(dǎo)體裝置的制造方法的另一個(gè)方式進(jìn)行說(shuō)明。與上述實(shí)施方式相同的部分或者具有相同功能的部分和工序能夠與上述實(shí)施方式同樣地進(jìn)行，并省略重復(fù)說(shuō)明。此外，省略相同部位的詳細(xì)說(shuō)明。

圖3a和圖3b所示的晶體管420是被稱(chēng)為溝道保護(hù)型（也稱(chēng)為溝道停止型）的底柵晶體管之一、也被稱(chēng)為反交錯(cuò)型晶體管的晶體管的一個(gè)例子。圖3a是平面圖，圖3b相當(dāng)于沿著圖3a中的點(diǎn)劃線x2-y2切斷的截面。

如作為溝道長(zhǎng)度方向的截面圖的圖3b所示，包含晶體管420的半導(dǎo)體裝置在設(shè)置有絕緣膜436的具有絕緣表面的襯底400上具有：柵電極層401、柵極絕緣膜402、含有銦的氧化物半導(dǎo)體膜403、絕緣層423、源電極層405a及漏電極層405b。

絕緣層423設(shè)置在至少包含與柵電極層401重疊的溝道形成區(qū)上的氧化物半導(dǎo)體膜403上，作為溝道保護(hù)膜起作用。再者，絕緣層423具有到達(dá)氧化物半導(dǎo)體膜403，并且以?xún)?nèi)壁被源電極層405a或漏電極層405b覆蓋的方式設(shè)置的開(kāi)口。從而，氧化物半導(dǎo)體膜403的周?chē)勘唤^緣層423覆蓋，并且還作為層間絕緣膜起作用。通過(guò)在柵極布線與源極布線的交叉部中不僅配置柵極絕緣膜402，還配置絕緣層423作為層間絕緣膜，能夠降低寄生電容。

在晶體管420中，構(gòu)成為氧化物半導(dǎo)體膜403被絕緣層423、源電極層405a及漏電極層405b覆蓋。

通過(guò)調(diào)節(jié)位于溝道形成區(qū)上并與溝道形成區(qū)重疊的絕緣層423的截面形狀，具體而言，端部的截面形狀（錐角和膜厚等），能夠緩和在漏電極層405b的端部附近具有產(chǎn)生的擔(dān)憂(yōu)的電場(chǎng)集中，并且抑制晶體管420的開(kāi)關(guān)特性劣化。

具體而言，使位于溝道形成區(qū)上并與溝道形成區(qū)重疊的絕緣層423的截面形狀為梯形或三角形并將截面形狀的下端部的錐角設(shè)為60°以下，優(yōu)選為45°以下，更優(yōu)選為30°以下。通過(guò)設(shè)為這樣的角度范圍，在較高的柵電壓施加到柵電極層401的情況下，能夠緩和在漏電極層405b的端部附近具有產(chǎn)生的擔(dān)憂(yōu)電場(chǎng)集中。

另外，將位于溝道形成區(qū)上并與溝道形成區(qū)重疊的絕緣層423的膜厚設(shè)為0.3μm以下，優(yōu)選為5nm以上0.1μm以下。通過(guò)設(shè)為這樣的膜厚范圍，能夠降低電場(chǎng)強(qiáng)度的峰值或者使電場(chǎng)集中分散到而電場(chǎng)集中的部位變?yōu)槎鄠€(gè)，能夠在結(jié)果上緩和在漏電極層405b的端部附近具有產(chǎn)生的擔(dān)憂(yōu)的電場(chǎng)集中。

圖4a至圖4d示出具有晶體管420的半導(dǎo)體裝置的制造方法的一個(gè)例子。

在具有絕緣表面的襯底400上形成絕緣膜436。在本實(shí)施方式中，作為絕緣膜436使用通過(guò)等離子體cvd法形成的膜厚100nm的氮化硅膜與膜厚150nm的氧化硅膜的疊層。

在絕緣膜436上形成導(dǎo)電膜，對(duì)該導(dǎo)電膜進(jìn)行蝕刻而形成柵電極層401。在本實(shí)施方式中，通過(guò)濺射法形成膜厚100nm的鎢膜。

在柵電極層401上形成柵極絕緣膜402。在本實(shí)施方式中，通過(guò)高密度等離子體cvd法形成膜厚200nm的氧氮化硅膜。

在柵極絕緣膜402上形成氧化物半導(dǎo)體膜403。在本實(shí)施方式中，作為氧化物半導(dǎo)體膜403通過(guò)利用具有ac電源裝置的濺射裝置的濺射法形成膜厚35nm的in-ga-zn類(lèi)氧化物膜（igzo膜）。在本實(shí)施方式中，使用原子數(shù)比為in:ga:zn=1:1:1（=1/3:1/3:1/3）的in-ga-zn類(lèi)氧化物靶材。另外，成膜條件如下：氧及氬氣氛下（氧流量比率為50%）；壓力為0.6pa；電源功率為5kw；襯底溫度為170℃。該成膜條件下的成膜速度為16nm/min。

也可以對(duì)氧化物半導(dǎo)體膜403進(jìn)行用于去除過(guò)剩的氫（包括水或羥基）（脫水化或脫氫化）的加熱處理。在本實(shí)施方式中，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)體膜403進(jìn)行1小時(shí)的加熱處理，并且在氮及氧氣氛下以450℃對(duì)其進(jìn)行1小時(shí)的加熱處理。

接著，在氧化物半導(dǎo)體膜403上形成具有到達(dá)氧化物半導(dǎo)體膜403的開(kāi)口425a、425b的絕緣層423（參照?qǐng)D4a）。

絕緣層423能夠?qū)玫入x子體cvd法或?yàn)R射法成膜的絕緣膜進(jìn)行蝕刻而加工來(lái)形成。絕緣層423的開(kāi)口425a、425b的內(nèi)壁具有錐形形狀。

絕緣層423設(shè)置在至少包含與柵極電極層401重疊的氧化物半導(dǎo)體膜403的溝道形成區(qū)上，其一部分作為溝道保護(hù)膜起作用。

在本實(shí)施方式中，構(gòu)成為氧化物半導(dǎo)體膜403的溝道形成區(qū)被絕緣層423覆蓋。另外，氧化物半導(dǎo)體膜403的端部也被絕緣層423覆蓋。

在本實(shí)施方式中，作為絕緣層423，利用濺射法形成膜厚200nm的氧化硅膜。另外，在本實(shí)施方式中，截面中的絕緣層423的下端部的錐角為30°。

也可以在形成絕緣層423之后進(jìn)行加熱處理。在本實(shí)施方式中，在氮?dú)夥障乱?00℃進(jìn)行1小時(shí)的加熱處理。

接著，以覆蓋柵電極層401、柵極絕緣膜402、氧化物半導(dǎo)體膜403、絕緣層423、開(kāi)口425a、425b的內(nèi)壁的方式，形成成為源電極層及漏電極層（包括由與此相同的層形成的布線）的導(dǎo)電膜445（參照?qǐng)D4b）。

通過(guò)光刻工序在導(dǎo)電膜445上形成抗蝕劑掩模448a及448b，并且選擇性地進(jìn)行蝕刻來(lái)形成源電極層405a、漏電極層405b（參照?qǐng)D4c）。在形成源電極層405a、漏電極層405b之后去除抗蝕劑掩模。

在導(dǎo)電膜445的蝕刻中，使用含有氯的氣體447。作為含有氯的氣體447，例如能夠使用含有氯（cl2）、三氯化硼（bcl3）、四氯化硅（sicl4）、四氯化碳（ccl4）等的氣體。

作為蝕刻方法，能夠使用平行平板型rie（reactiveionetching，反應(yīng)離子蝕刻）法或icp（inductivelycoupledplasma，感應(yīng)耦合等離子體）蝕刻法。適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)蝕刻條件（施加到線圈型電極的電力的量、施加到襯底一側(cè)的電極的電力的量、襯底一側(cè)的電極溫度等），以便能夠蝕刻為所希望的加工形狀。

在本實(shí)施方式中，作為導(dǎo)電膜445使用通過(guò)濺射法形成的膜厚100nm的鈦膜、膜厚400nm的鋁膜、膜厚100nm的鈦膜的疊層。關(guān)于導(dǎo)電膜445的蝕刻，利用干蝕刻法對(duì)鈦膜、鋁膜、鈦膜的疊層進(jìn)行蝕刻來(lái)形成源電極層405a、漏電極層405b。

在本實(shí)施方式中，在以第一蝕刻條件對(duì)上層的鈦膜及鋁膜這兩層進(jìn)行蝕刻之后，以第二蝕刻條件去除殘留的鈦膜單層。此外，第一蝕刻條件為：利用蝕刻氣體（bcl3:cl2=750sccm:150sccm）；偏壓功率為1500w；icp電源功率為0w；壓力為2.0pa。第二蝕刻條件為：利用蝕刻氣體（bcl3:cl2=700sccm:100sccm）；偏壓功率為750w；icp電源功率為0w；壓力為2.0pa。

如上所述，在形成源電極層405a及漏電極層405b的工序中使用含有氯的氣體447。然而，當(dāng)含有銦的氧化物半導(dǎo)體膜403暴露于含有氯的氣體447時(shí)，含有氯的氣體447與含有銦的氧化物半導(dǎo)體膜403進(jìn)行反應(yīng)而會(huì)產(chǎn)生殘留物。另外，由于該殘留物飛散，在源電極層405a與漏電極層405b之間的絕緣層423表面及其附近也會(huì)產(chǎn)生該殘留物。存在于源電極層405a與漏電極層405b之間的絕緣層423表面及其附近的殘留物成為導(dǎo)致泄漏電流等晶體管420的電特性變差的主要因素。另外，含有氯的氣體中所包含的氯（有時(shí)也包括氣體中的氯以外的元素）混入或附著于氧化物半導(dǎo)體膜403而存在對(duì)晶體管特性造成不良影響的擔(dān)憂(yōu)。

殘留物例如包括含有銦及氯的化合物。另外，有時(shí)在殘留物中包括氧化物半導(dǎo)體膜所包含的其他金屬元素（例如，鎵或鋅）、用于含有氯的氣體的其他元素（例如硼）等。

在本實(shí)施方式中，由于當(dāng)進(jìn)行使用含有氯的氣體447的蝕刻工序時(shí)，氧化物半導(dǎo)體膜403以覆蓋絕緣層423以及開(kāi)口425a、425b的內(nèi)壁的方式設(shè)置有導(dǎo)電膜445，所以氧化物半導(dǎo)體膜403不暴露于含有氯的氣體447。因此，能夠防止含有氯的氣體447與含有銦的氧化物半導(dǎo)體膜403的反應(yīng)，并且防止殘留物的產(chǎn)生。

通過(guò)以上工序制造本實(shí)施方式的晶體管420（參照?qǐng)D4d）。

也可以在源電極層405a、漏電極層405b上形成成為保護(hù)絕緣膜的絕緣膜。

保護(hù)絕緣膜能夠使用與絕緣層423同樣的材料及方法形成。例如，將利用cvd法形成的氧氮化硅膜形成為400nm。另外，也可以在形成保護(hù)絕緣膜之后進(jìn)行加熱處理。例如，在氮?dú)夥障乱?00℃進(jìn)行1小時(shí)的加熱處理。

此外，為了降低起因于晶體管420的表面凹凸，也可以形成平坦化絕緣膜。

例如，在保護(hù)絕緣膜上作為平坦化絕緣膜，可以形成膜厚1500nm的丙烯酸樹(shù)脂膜。丙烯酸樹(shù)脂膜能夠利用涂敷法涂敷之后進(jìn)行燒結(jié)（例如在氮?dú)夥障乱?50℃進(jìn)行1小時(shí)的燒結(jié)）來(lái)形成。

也可以在形成平坦化絕緣膜之后進(jìn)行加熱處理。例如，在氮?dú)夥障乱?50℃進(jìn)行1小時(shí)的加熱處理。

如上所述，由于能夠防止絕緣層423表面及其附近被殘留物污染，所以能夠使具有作為底柵結(jié)構(gòu)的反交錯(cuò)型晶體管的晶體管420的半導(dǎo)體裝置的絕緣層423表面的氯濃度為1×10¹⁹/cm³以下（優(yōu)選為5×10¹⁸/cm³以下），并且使銦濃度為2×10¹⁹/cm³以下（優(yōu)選為5×10¹⁸/cm³以下）。另外，由于氧化物半導(dǎo)體膜403不暴露于含有氯的氣體447，所以能夠使氧化物半導(dǎo)體膜403中的氯濃度為1×10¹⁹/cm³以下（優(yōu)選為5×10¹⁸/cm³以下）。

因此，能夠提供包含使用氧化物半導(dǎo)體膜403的具有穩(wěn)定電特性的晶體管420的可靠性高的半導(dǎo)體裝置。另外，能夠成品率良好地制造可靠性高的半導(dǎo)體裝置，達(dá)成高生產(chǎn)率。

（實(shí)施方式3）

通過(guò)使用實(shí)施方式1或?qū)嵤┓绞?所示的晶體管，能夠制造具有顯示功能的半導(dǎo)體裝置（也稱(chēng)為顯示裝置）。此外，將包含晶體管的驅(qū)動(dòng)電路的一部分或全部形成在與像素部相同的基板上，能夠形成面板上的系統(tǒng)（system-on-panel）。

在圖5a中，以圍繞設(shè)置在第一基板4001上的像素部4002的方式設(shè)置密封劑4005，使用第二基板4006進(jìn)行密封。在圖5a中，第一基板4001上的與由密封劑4005圍繞的區(qū)域不同的區(qū)域中安裝有使用單晶半導(dǎo)體膜或多晶半導(dǎo)體膜形成在另行準(zhǔn)備的基板上的掃描線驅(qū)動(dòng)電路4004、信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路4003。此外，供應(yīng)到另行形成的信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路4003、掃描線驅(qū)動(dòng)電路4004或者像素部4002的各種信號(hào)及電位從fpc（flexibleprintedcircuit，柔性印刷電路）4018a、4018b供應(yīng)。

在圖5b和圖5c中，以圍繞設(shè)置在第一基板4001上的像素部4002和掃描線驅(qū)動(dòng)電路4004的方式設(shè)置有密封劑4005。此外，在像素部4002和掃描線驅(qū)動(dòng)電路4004上設(shè)置有第二基板4006。因此，像素部4002及掃描線驅(qū)動(dòng)電路4004與顯示元件一起由第一基板4001、密封劑4005以及第二基板4006密封。在圖5b和圖5c中，在第一基板4001上的與由密封劑4005圍繞的區(qū)域不同的區(qū)域中安裝有通過(guò)單晶半導(dǎo)體膜或多晶半導(dǎo)體膜形成在另行準(zhǔn)備的基板上的信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路4003。在圖5b和圖5c中，供應(yīng)到另行形成的信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路4003、掃描線驅(qū)動(dòng)電路4004或者像素部4002的各種信號(hào)及電位從fpc4018供應(yīng)。

此外，在圖5b和圖5c中，示出另行形成信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路4003并且將其安裝到第一基板4001的例子，但是不限于該結(jié)構(gòu)。既可以另行形成掃描線驅(qū)動(dòng)電路并進(jìn)行安裝，又可以?xún)H另行形成信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路的一部分或者掃描線驅(qū)動(dòng)電路的一部分并進(jìn)行安裝。

另外，對(duì)另行形成的驅(qū)動(dòng)電路的連接方法沒(méi)有特別的限制，能夠采用cog（chiponglass，玻璃上芯片）方法、引線接合方法或者tab（tapeautomatedbonding，卷帶式自動(dòng)接合）方法等。圖5a是通過(guò)cog方法安裝信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路4003、掃描線驅(qū)動(dòng)電路4004的例子，圖5b是通過(guò)cog方法安裝信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路4003的例子，圖5c是通過(guò)tab方法安裝信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路4003的例子。

此外，顯示裝置包括顯示元件為密封狀態(tài)的面板和在該面板中處于安裝有包含控制器的ic等的狀態(tài)的模塊。

此外，本說(shuō)明書(shū)中的顯示裝置是指圖像顯示裝置、顯示裝置或光源（包括照明裝置）。另外，顯示裝置還包括：安裝有fpc、或tab膠帶或tcp的連接器的模塊；在tab膠帶或tcp的端部設(shè)置有印刷布線板的模塊；或者通過(guò)cog方式將ic（集成電路）直接安裝到顯示元件的模塊以上全部。

此外，設(shè)置在第一基板上的像素部及掃描線驅(qū)動(dòng)電路具有多個(gè)晶體管，能夠應(yīng)用實(shí)施方式1或?qū)嵤┓绞?所示的晶體管。

作為設(shè)置在顯示裝置中的顯示元件，能夠使用液晶元件（也稱(chēng)為液晶顯示元件）、發(fā)光元件（也稱(chēng)為發(fā)光顯示元件）。發(fā)光元件將由電流或電壓控制亮度的元件包括在其范疇內(nèi)，具體而言，包括無(wú)機(jī)el（electroluminescence，電致發(fā)光）、有機(jī)el等。此外，也能夠應(yīng)用電子墨等由于電作用而改變對(duì)比度的顯示介質(zhì)。

另外，使用圖5a至圖7b對(duì)半導(dǎo)體裝置的一個(gè)方式進(jìn)行說(shuō)明。圖7a和圖7b相當(dāng)于沿著圖5b的m-n的截面圖。

如圖5a、圖5b、圖7a和圖7b所示，半導(dǎo)體裝置具有連接端子電極4015及端子電極4016，連接端子電極4015及端子電極4016通過(guò)各向異性導(dǎo)電膜4019電連接到fpc4018所具有的端子。

連接端子電極4015由與第一電極層4030相同的導(dǎo)電膜形成，并且，端子電極4016由與晶體管4040、4011的柵電極層相同的導(dǎo)電膜形成。

此外，設(shè)置在第一基板4001上的像素部4002、掃描線驅(qū)動(dòng)電路4004具有多個(gè)晶體管，在圖7a和圖7b中例示了像素部4002所包含的晶體管4040、掃描線驅(qū)動(dòng)電路4004所包含的晶體管4011。在圖7a中，在晶體管4040、4011上設(shè)置有絕緣膜4020，在圖7b中還設(shè)置有絕緣膜4021。另外，絕緣膜4023是作為基底膜起作用的絕緣膜。

作為晶體管4040、4011，能夠使用實(shí)施方式1或?qū)嵤┓绞?所示的晶體管。在本實(shí)施方式中，示出使用具有與實(shí)施方式1所示的晶體管440相同的構(gòu)造的晶體管的例子。晶體管4040、4011是在氧化物半導(dǎo)體膜上設(shè)置有作為溝道保護(hù)膜起作用的絕緣層的底柵構(gòu)造的反交錯(cuò)型晶體管。

關(guān)于具有與實(shí)施方式1所示的晶體管440同樣的構(gòu)造的晶體管4040、4011，在形成源電極層及漏電極層之后，進(jìn)行去除存在于源電極層與漏電極層之間的絕緣層表面及其附近的殘留物的工序。去除工序能夠通過(guò)利用溶液的洗滌處理或使用稀有氣體的等離子體處理進(jìn)行。例如，能夠合適地使用利用稀氫氟酸溶液的洗滌處理或使用氬的等離子體處理等。

另外，對(duì)晶體管4040、4011也可以采用與實(shí)施方式2所示的晶體管420同樣的構(gòu)造。在實(shí)施方式2所示的晶體管中，為了防止含有氯的氣體與含有銦的氧化物半導(dǎo)體膜發(fā)生反應(yīng)，構(gòu)成為在利用含有氯的氣體的蝕刻工序中由絕緣層或?qū)щ娔じ采w含有銦的氧化物半導(dǎo)體膜來(lái)不使含有銦的氧化物半導(dǎo)體膜暴露于含有氯的氣體。為此，作為溝道保護(hù)膜起作用的絕緣層設(shè)置在至少包含與柵極絕緣層重疊的氧化物半導(dǎo)體膜的溝道形成區(qū)上，并且具有到達(dá)氧化物半導(dǎo)體膜且以?xún)?nèi)壁被源電極層或漏電極層覆蓋的方式設(shè)置的開(kāi)口。

由于能夠防止絕緣層表面及其附近被殘留物污染，所以能夠使晶體管4040、4011的絕緣層表面的氯濃度為1×10¹⁹/cm³以下（優(yōu)選為5×10¹⁸/cm³以下）并且銦濃度為2×10¹⁹/cm³以下（優(yōu)選為5×10¹⁸/cm³以下）。另外，能夠使氧化物半導(dǎo)體膜中的氯濃度為1×10¹⁹/cm³以下（優(yōu)選為5×10¹⁸/cm³以下）。

因此，作為圖5a、圖5b、圖7a和圖7b所示的本實(shí)施方式的使用氧化物半導(dǎo)體膜的具有穩(wěn)定的電特性的晶體管4040、4011的半導(dǎo)體裝置，能夠提供可靠性高的半導(dǎo)體裝置。另外，能夠成品率良好地制造這樣的可靠性高的半導(dǎo)體裝置，達(dá)成高生產(chǎn)率。

此外，也可以在與驅(qū)動(dòng)電路用晶體管4011的氧化物半導(dǎo)體膜的溝道形成區(qū)重疊的位置進(jìn)一步設(shè)置導(dǎo)電層。通過(guò)將導(dǎo)電層設(shè)置在與氧化物半導(dǎo)體膜的溝道形成區(qū)重疊的位置，能夠進(jìn)一步降低偏壓-熱壓力試驗(yàn)（bt試驗(yàn)）前后的晶體管4011的閾值電壓的變化量。此外，導(dǎo)電層的電位既可以與晶體管4011的柵電極層相同，又可以不同，并且還能夠作為第二柵電極層起作用。此外，導(dǎo)電層的電位也可以為gnd、0v或者浮動(dòng)狀態(tài)。

此外，該導(dǎo)電層還具有遮蔽外部的電場(chǎng)的功能，即不使外部的電場(chǎng)作用到內(nèi)部（包括晶體管的電路部）的功能（尤其是，對(duì)于靜電的靜電遮蔽功能）。利用導(dǎo)電層的遮蔽功能，能夠防止由于靜電等外部的電場(chǎng)的影響而使晶體管的電特性變動(dòng)。

設(shè)置在像素部4002中的晶體管4040電連接到顯示元件而構(gòu)成顯示面板。顯示元件只要能夠進(jìn)行顯示就沒(méi)有特別的限制，而能夠使用各種顯示元件。

圖7a示出使用液晶元件作為顯示元件的液晶顯示裝置的例子。在圖7a中，作為顯示元件的液晶元件4013包含第一電極層4030、第二電極層4031以及液晶層4008。另外，以?shī)A持液晶層4008的方式設(shè)置有作為取向膜起作用的絕緣膜4032、4033。構(gòu)成為第二電極層4031設(shè)置在第二基板4006一側(cè)，第一電極層4030和第二電極層4031夾著液晶層4008層疊。

此外，間隔物（spacer）4035是通過(guò)對(duì)絕緣膜選擇性地進(jìn)行蝕刻而獲得的柱狀間隔物，并且是為控制液晶層4008的膜厚（單元間隙（cellgap））而設(shè)置的。另外，也可以使用球狀間隔物。

當(dāng)使用液晶元件作為顯示元件時(shí)，能夠使用熱致液晶、低分子液晶、高分子液晶、高分子分散型液晶、鐵電液晶、反鐵電液晶等。這些液晶材料（液晶組成物）根據(jù)條件而呈現(xiàn)膽甾相、近晶相、立方相、手性向列相、各向同性相等。

另外，也可以將不使用取向膜的呈現(xiàn)藍(lán)相的液晶組成物用于液晶層4008。在此情況下，是液晶層4008與第一電極層4030及第二電極層4031接觸的構(gòu)造。藍(lán)相是液晶相的一種，是指當(dāng)使膽甾相液晶的溫度上升時(shí)從膽甾相轉(zhuǎn)變到各向同性相之前出現(xiàn)的相。藍(lán)相能夠使用混合液晶及手性試劑的液晶組成物來(lái)呈現(xiàn)。此外，為了擴(kuò)大呈現(xiàn)藍(lán)相的溫度范圍，能夠?qū)Τ尸F(xiàn)藍(lán)相的液晶組成物添加聚合性單體及聚合引發(fā)劑等，進(jìn)行高分子穩(wěn)定化處理來(lái)形成液晶層。由于呈現(xiàn)藍(lán)相的液晶組成物的響應(yīng)速度短，并且其具有光學(xué)各向同性，所以不需要取向處理，且視角依賴(lài)性小。另外，由于不需要設(shè)置取向膜而也不需要摩擦處理，因此能夠防止由于摩擦處理而引起的靜電破壞，并能夠降低制造工序中的液晶顯示裝置的不良、破損。從而，可以提高液晶顯示裝置的生產(chǎn)率。在使用氧化物半導(dǎo)體膜的晶體管中，晶體管的電特性因靜電的影響而存在著顯著變動(dòng)而越出設(shè)計(jì)范圍的擔(dān)憂(yōu)。因此，將呈現(xiàn)藍(lán)相的液晶組成物用于具有使用氧化物半導(dǎo)體膜的晶體管的液晶顯示裝置是更有效的。

此外，液晶材料的固有電阻為1×10⁹ω·cm以上，優(yōu)選為1×10¹¹ω·cm以上，更優(yōu)選為1×10¹²ω·cm以上。另外，本說(shuō)明書(shū)中的固有電阻的值為以20℃測(cè)量的值。

考慮到配置在像素部的晶體管的泄漏電流等而以能夠在指定期間中保持電荷的方式設(shè)定設(shè)在液晶顯示裝置中的保持電容的大小?？梢钥紤]到晶體管的截止電流等設(shè)定保持電容的大小。通過(guò)使用具有本說(shuō)明書(shū)所公開(kāi)的氧化物半導(dǎo)體膜的晶體管，如果設(shè)置具有相對(duì)于各像素中的液晶電容的1/3以下，優(yōu)選為1/5以下的電容大小的保持電容，則是足夠的。

使用本說(shuō)明書(shū)所公開(kāi)的氧化物半導(dǎo)體膜的晶體管能夠抑制截止?fàn)顟B(tài)下的電流值（截止電流值）。因此，能夠延長(zhǎng)圖像信號(hào)等電信號(hào)的保持時(shí)間，在開(kāi)啟電源的狀態(tài)下也能夠延長(zhǎng)寫(xiě)入間隔。因此，能夠降低刷新動(dòng)作的頻度，所以起到抑制功耗的效果。

此外，使用本說(shuō)明書(shū)所公開(kāi)的氧化物半導(dǎo)體膜的晶體管能得到比較高的場(chǎng)效應(yīng)遷移率，所以能進(jìn)行高速驅(qū)動(dòng)。例如，通過(guò)將這種能進(jìn)行高速驅(qū)動(dòng)的晶體管用于液晶顯示裝置，能夠在同一基板上形成像素部的開(kāi)關(guān)晶體管及驅(qū)動(dòng)電路部所使用的驅(qū)動(dòng)晶體管。也就是說(shuō)，因?yàn)樽鳛榱硗獾尿?qū)動(dòng)電路不需要使用由硅片等形成的半導(dǎo)體裝置，所以能夠縮減半導(dǎo)體裝置的部件數(shù)。另外，在像素部中也通過(guò)使用能進(jìn)行高速驅(qū)動(dòng)的晶體管，能夠提供高畫(huà)質(zhì)的圖像。

液晶顯示裝置能夠采用tn（twistednematic，扭曲向列）模式、ips（in-plane-switching，平面內(nèi)轉(zhuǎn)換）模式、ffs（fringefieldswitching，邊緣電場(chǎng)轉(zhuǎn)換）模式、asm（axiallysymmetricalignedmicro-cell，軸對(duì)稱(chēng)排列微單元）模式、ocb（opticalcompensatedbirefringence，光學(xué)補(bǔ)償彎曲）模式、flc（ferroelectricliquidcrystal，鐵電性液晶）模式、aflc（antiferroelectricliquidcrystal，反鐵電性液晶）模式等。

此外，也可以使用常黑型液晶顯示裝置，例如采用垂直配向（va）模式的透過(guò)型液晶顯示裝置。作為垂直配向模式，能列舉幾個(gè)例子，例如能夠使用mva（multi-domainverticalalignment，多象限垂直取向）模式、pva（patternedverticalalignment，垂直取向構(gòu)型）模式、asv（advancedsuperview，高級(jí)超視覺(jué)）模式等。另外，也能夠應(yīng)用于va型液晶顯示裝置。va型液晶顯示裝置是控制液晶顯示面板的液晶分子的排列的方式之一。va型液晶顯示裝置是在不施加電壓時(shí)液晶分子朝向垂直于面板表面的方向的方式。此外，能夠使用稱(chēng)為多疇化或多疇設(shè)計(jì)的方法，即將像素（pixel）分成幾個(gè)區(qū)域（子像素）且使分子調(diào)整為分別倒向不同方向的方法。

此外，在顯示裝置中，適當(dāng)?shù)卦O(shè)置黑矩陣（遮光層）、偏振構(gòu)件、相位差構(gòu)件、抗反射構(gòu)件等的光學(xué)構(gòu)件（光學(xué)基板）等。例如，也可以使用偏振基板以及相位差基板導(dǎo)致的圓偏振光。此外，作為光源，也可以使用背光燈、側(cè)光燈等。

此外，作為像素部中的顯示方式，能夠采用逐行掃描方式或隔行掃描方式等。此外，作為當(dāng)進(jìn)行彩色顯示時(shí)在像素中控制的顏色因素，不局限于rgb（r表示紅色，g表示綠色，b表示藍(lán)色）這三種顏色。例如，有rgbw（w表示白色）或?qū)gb追加黃色（yellow）、青色（cyan）、品紅色（magenta）等中的一種以上的情況。另外，也可以按每個(gè)顏色因素的點(diǎn)使其顯示區(qū)的大小不同。但是，所公開(kāi)的發(fā)明不限于彩色顯示的顯示裝置，也能夠應(yīng)用于單色顯示的顯示裝置。

此外，作為顯示裝置所包含的顯示元件，能夠應(yīng)用利用電致發(fā)光的發(fā)光元件。利用電致發(fā)光的發(fā)光元件根據(jù)發(fā)光材料是有機(jī)化合物還是無(wú)機(jī)化合物而區(qū)分，一般地，前者稱(chēng)為有機(jī)el元件，后者稱(chēng)為無(wú)機(jī)el元件。

關(guān)于有機(jī)el元件，通過(guò)對(duì)發(fā)光元件施加電壓，電子及空穴分別從一對(duì)電極注入到包含發(fā)光性的有機(jī)化合物的層，使電流流動(dòng)。并且，通過(guò)這些載流子（電子及空穴）復(fù)合，發(fā)光性的有機(jī)化合物形成激發(fā)態(tài)，當(dāng)從該激發(fā)態(tài)回到基態(tài)時(shí)發(fā)光。由于這種機(jī)制，這種發(fā)光元件稱(chēng)為電流激發(fā)型發(fā)光元件。在本實(shí)施方式中，示出作為發(fā)光元件使用有機(jī)el元件的例子。

無(wú)機(jī)el元件根據(jù)其元件結(jié)構(gòu)而分類(lèi)為分散型無(wú)機(jī)el元件和薄膜型無(wú)機(jī)el元件。分散型無(wú)機(jī)el元件具有發(fā)光材料的粒子分散在粘合劑中的發(fā)光層，并且其發(fā)光機(jī)制是利用施主能級(jí)和受主能級(jí)的施主-受主復(fù)合型發(fā)光。薄膜型無(wú)機(jī)el元件具有將發(fā)光層夾在介電層中并且進(jìn)一步由電極夾持該介電層的構(gòu)造，發(fā)光機(jī)制是利用金屬離子的內(nèi)殼層電子躍遷的定域型發(fā)光（localizedtypelightemission）。另外，這里作為發(fā)光元件使用有機(jī)el元件進(jìn)行說(shuō)明。

為了取出發(fā)光，使發(fā)光元件的一對(duì)電極中的至少一個(gè)具有透光性即可。并且，在襯底上形成晶體管及發(fā)光元件，發(fā)光元件能夠采用下述發(fā)射構(gòu)造中的任何一個(gè)：從與襯底相反一側(cè)的表面取出發(fā)光的頂部發(fā)射構(gòu)造；從襯底一側(cè)的表面取出發(fā)光的底部發(fā)射構(gòu)造；以及從襯底一側(cè)的表面及與襯底相反一側(cè)的表面取出發(fā)光的雙面發(fā)射結(jié)構(gòu)。

圖6a、圖6b及圖7b示出使用發(fā)光元件作為顯示元件的發(fā)光裝置的例子。

圖6a是發(fā)光裝置的平面圖，圖6b相當(dāng)于沿圖6a中的點(diǎn)劃線v1-w1、v2-w2及v3-w3切斷的截面。另外，在圖6a的平面圖中，省略電致發(fā)光層542及第二電極層543而未圖示。

圖6a和圖6b所示的發(fā)光裝置在設(shè)置有作為基底膜起作用的絕緣膜501的襯底500上具有晶體管510、電容元件520及布線層交叉部530，其中晶體管510與發(fā)光元件540電連接。另外，圖6a和圖6b是通過(guò)基板500取出來(lái)自發(fā)光元件540的光的底面發(fā)射型構(gòu)造的發(fā)光裝置。

作為晶體管510，能夠使用實(shí)施方式1或?qū)嵤┓绞?所示的晶體管。在本實(shí)施方式中示出使用與實(shí)施方式2所示的晶體管420具有相同的構(gòu)造的晶體管的例子。晶體管510是在氧化物半導(dǎo)體膜上設(shè)置有作為溝道保護(hù)膜起作用的絕緣層的底柵構(gòu)造的反交錯(cuò)型晶體管。

晶體管510包含柵電極層511a、511b、柵極絕緣膜502、氧化物半導(dǎo)體膜512、絕緣層503以及作為源電極層或漏電極層起作用的導(dǎo)電層513a、513b。

關(guān)于具有與實(shí)施方式2所示的晶體管420同樣的構(gòu)造的晶體管510，為了防止含有氯的氣體與含有銦的氧化物半導(dǎo)體膜512發(fā)生反應(yīng)，構(gòu)成為在利用含有氯的氣體的蝕刻工序中由絕緣層503或成為源電極層或漏電極層的導(dǎo)電膜覆蓋含有銦的氧化物半導(dǎo)體膜512來(lái)不使含有銦的氧化物半導(dǎo)體膜512暴露于含有氯的氣體。為此，作為溝道保護(hù)膜起作用的絕緣層503設(shè)置在至少包含與柵電極層511a、511b重疊的氧化物半導(dǎo)體膜512的溝道形成區(qū)上，并且具有到達(dá)氧化物半導(dǎo)體膜512且內(nèi)壁被作為源電極層或漏電極層起作用的導(dǎo)電層513a、513b覆蓋的方式設(shè)置的開(kāi)口。

另外，晶體管510還可以采用與實(shí)施方式1所示的晶體管440同樣的構(gòu)造。關(guān)于晶體管510，在形成作為源電極層或漏電極層起作用的導(dǎo)電層513a、513b之后，進(jìn)行去除存在于作為源電極層或漏電極層起作用的導(dǎo)電層513a、513b之間的絕緣層503表面及其附近的殘留物的工序。去除工序能夠通過(guò)利用溶液的洗滌處理或使用稀有氣體的等離子體處理來(lái)進(jìn)行。例如，能夠較好地使用利用稀氫氟酸溶液的洗滌處理或使用氬的等離子體處理等。

由于能夠防止絕緣層503表面及其附近被殘留物污染，所以能夠使晶體管510的絕緣層503表面的氯濃度為1×10¹⁹/cm³以下（優(yōu)選為5×10¹⁸/cm³以下）并且使銦濃度為2×10¹⁹/cm³以下（優(yōu)選為5×10¹⁸/cm³以下）。另外，能夠使氧化物半導(dǎo)體膜512中的氯濃度為1×10¹⁹/cm³以下（優(yōu)選為5×10¹⁸/cm³以下）。

因此，作為圖6a和圖6b所示的本實(shí)施方式的使用氧化物半導(dǎo)體膜512的具有穩(wěn)定的電特性的晶體管510的半導(dǎo)體裝置，能夠提供可靠性高的半導(dǎo)體裝置。另外，能夠成品率高地制造這樣的可靠性高的半導(dǎo)體裝置，達(dá)成高生產(chǎn)率。

電容元件520包含導(dǎo)電層521a、521b、柵極絕緣膜502、氧化物半導(dǎo)體膜522及導(dǎo)電層523，其中通過(guò)構(gòu)成為由導(dǎo)電層521a、521b及導(dǎo)電層523夾持柵極絕緣膜502及氧化物半導(dǎo)體膜522來(lái)形成電容。

布線層交叉部530是柵電極層511a、511b與導(dǎo)電層533的交叉部，柵電極層511a、511b與導(dǎo)電層533隔著柵極絕緣膜502及絕緣層503交叉。在實(shí)施方式2所示的構(gòu)造中，由于能夠布線層交叉部530在柵電極層511a、511b與導(dǎo)電層533之間不僅能夠配置柵極絕緣膜502還能夠配置絕緣層503，所以能夠降低在柵電極層511a、511b與導(dǎo)電層533之間產(chǎn)生的寄生電容。

在本實(shí)施方式中，作為柵電極層511a及導(dǎo)電層521a使用膜厚30nm的鈦膜，作為柵電極層511b及導(dǎo)電層521b使用膜厚200nm的銅薄膜。由此，柵電極層為鈦膜與銅薄膜的疊層結(jié)構(gòu)。

作為氧化物半導(dǎo)體膜512、522，使用膜厚25nm的igzo膜。

在晶體管510、電容元件520及布線層交叉部530上形成有層間絕緣膜504，并且在層間絕緣膜504上的與發(fā)光元件540重疊的區(qū)域設(shè)置有濾色層505。在層間絕緣膜504及濾色層505上設(shè)置有作為平坦化絕緣膜起作用的絕緣膜506。

在絕緣膜506上設(shè)置有包含依次疊層第一電極層541、電致發(fā)光層542及第二電極層543的疊層結(jié)構(gòu)的發(fā)光元件540。在到達(dá)導(dǎo)電層513a的形成在絕緣膜506及層間絕緣膜504中的開(kāi)口中第一電極層541與導(dǎo)電層513a接觸，由此發(fā)光元件540與晶體管510電連接。另外，以覆蓋第一電極層541的一部分及該開(kāi)口的方式設(shè)置有隔壁507。

層間絕緣膜504能夠使用利用等離子體cvd法形成的膜厚200nm以上且600nm以下的氧氮化硅膜。另外，絕緣膜506能夠使用膜厚1500nm的光敏丙烯酸膜，隔壁507能夠使用膜厚1500nm的光敏聚酰亞胺膜。

作為濾色層505，例如能夠使用彩色的透光樹(shù)脂。作為彩色的透光樹(shù)脂，能夠使用感光或非感光有機(jī)樹(shù)脂，但是使用感光有機(jī)樹(shù)脂層時(shí)，能夠縮減抗蝕劑掩模的數(shù)量，所以簡(jiǎn)化工序，是優(yōu)選的。

彩色是指除了黑、灰、白等的無(wú)彩色之外的顏色，濾色層使用只透過(guò)被著色的彩色光的材料來(lái)形成。作為彩色，能夠使用紅色、綠色、藍(lán)色等。另外，還可以使用青色（cyan）、品紅色（magenta）、黃色（yellow）等。只透過(guò)被著色的彩色光是指濾色層中的透過(guò)光在該彩色光的波長(zhǎng)處具有峰值。濾色層考慮所包含的著色材料的濃度與光的透過(guò)率的關(guān)系以適當(dāng)?shù)乜刂谱钸m合的膜厚即可。例如，可以將濾色層505的膜厚設(shè)為1500nm以上且2000nm以下。

在圖7b所示的發(fā)光元件中，作為顯示元件的發(fā)光元件4513電連接到設(shè)置在像素部4002的晶體管4040。另外，發(fā)光元件4513的結(jié)構(gòu)是第一電極層4030、場(chǎng)致發(fā)光層4511、第二電極層4031的疊層結(jié)構(gòu)，但是，不限于所示結(jié)構(gòu)。根據(jù)從發(fā)光元件4513取出的光的方向等，能夠適當(dāng)?shù)馗淖儼l(fā)光元件4513的結(jié)構(gòu)。

隔壁4510、507使用有機(jī)絕緣材料或無(wú)機(jī)絕緣材料形成。尤其是，優(yōu)選使用感光樹(shù)脂材料，在第一電極層4030、541上形成開(kāi)口部，并且將該開(kāi)口部的側(cè)壁形成為具有連續(xù)曲率的形成的傾斜面。

場(chǎng)致發(fā)光層4511、542可以使用一個(gè)層構(gòu)成，也可以使用多個(gè)層的疊層構(gòu)成。

為了防止氧、氫、水分、二氧化碳等侵入到發(fā)光元件4513、540中，也可以在第二電極層4031、543及隔壁4510、507上形成保護(hù)膜。作為保護(hù)膜，能夠形成氮化硅膜、氮氧化硅膜、dlc膜等。

另外，為了防止氧、氫、水分、二氧化碳等侵入到發(fā)光元件4513、540中，也可以通過(guò)蒸鍍法形成覆蓋發(fā)光元件4513、540的包含有機(jī)化合物的層。

此外，在由第一基板4001、第二基板4006以及密封劑4005密封的空間中設(shè)置有填充材4514并被密封。如此，為了不暴露于外部氣體，優(yōu)選使用氣密性高且脫氣少的保護(hù)薄膜（粘合膜、紫外線固化樹(shù)脂膜等）、覆蓋材料進(jìn)行封裝（封入）。

作為填充材4514，除了氮或氬等惰性氣體以外，也能夠使用紫外線固化樹(shù)脂或熱固化樹(shù)脂，能夠使用pvc（聚氯乙烯）、丙烯酸、聚酰亞胺、環(huán)氧樹(shù)脂、硅酮樹(shù)脂、pvb（聚乙烯醇縮丁醛）或eva（乙烯-醋酸乙烯酯）。例如，作為填充材使用氮即可。

另外，如果需要，則也可以在發(fā)光元件的射出面適當(dāng)?shù)卦O(shè)置偏振片或者圓偏振片（包括橢圓偏振片）、相位差板（λ/4板，λ/2板）、濾色片等的光學(xué)薄膜。此外，也可以在偏振片或者圓偏振片上設(shè)置防反射膜。例如，能夠?qū)嵤┛寡９馓幚恚撎幚硎抢帽砻娴陌纪箒?lái)擴(kuò)散反射光而能夠降低眩光的處理。

此外，作為顯示裝置，也能提供驅(qū)動(dòng)電子墨的電子紙。電子紙也稱(chēng)為電泳顯示裝置（電泳顯示器），并具有如下優(yōu)點(diǎn)：與紙同樣的易讀性；功耗比其他顯示裝置低；形狀薄且輕。

電泳顯示裝置能考慮各種方式，電泳顯示裝置是如下裝置，即在溶劑或溶質(zhì)中分散有包含具有正電荷的第一粒子和具有負(fù)電荷的第二粒子的多個(gè)微囊，并且通過(guò)對(duì)微囊施加電場(chǎng)使微囊中的粒子向相互相反的方向移動(dòng)，以?xún)H顯示集中在一側(cè)的粒子的顏色。另外，第一粒子或第二粒子包含染料，當(dāng)沒(méi)有電場(chǎng)時(shí)不移動(dòng)。此外，第一粒子的顏色和第二粒子的顏色不同（包括無(wú)色）。

這樣，電泳顯示裝置是利用介電常數(shù)高的物質(zhì)移動(dòng)到高電場(chǎng)區(qū)域，即所謂的介電泳效應(yīng)（dielectrophoreticeffect）的顯示器。

分散有上述微囊的溶劑稱(chēng)為電子墨，并且該電子墨能夠印刷到玻璃、塑料、布、紙等的表面。另外，還可以通過(guò)使用濾色片、具有色素的粒子來(lái)進(jìn)行彩色顯示。

此外，微囊中的第一粒子及第二粒子可以使用選自導(dǎo)電材料、絕緣材料、半導(dǎo)體材料、磁性材料、液晶材料、鐵電性材料、電致發(fā)光材料、電致變色材料、磁泳材料中的一種材料或這些的復(fù)合材料。

此外，作為電子紙，也能夠應(yīng)用使用旋轉(zhuǎn)球（twistingball）顯示方式的顯示裝置。旋轉(zhuǎn)球顯示方式是如下方法，即將分別涂為白色和黑色的球形粒子配置在作為用于顯示元件的電極層的第一電極層與第二電極層之間，使第一電極層與第二電極層產(chǎn)生電位差來(lái)控制球形粒子的方向，由此進(jìn)行顯示。

另外，在圖5a至圖7b中，作為第一基板4001、500、第二基板4006，除了玻璃基板以外，也能夠使用具有柔性的基板，例如，能夠使用具有透光性的塑料基板等。作為塑料，能夠使用frp（fiberglass-reinforcedplastics，玻璃纖維強(qiáng)化塑料）板、pvf（聚氟乙烯）膜、聚酯膜或丙烯酸樹(shù)脂膜。此外，如果不需要透光性，則也可以使用鋁、不銹鋼等的金屬基板（金屬膜）。例如，也能夠使用構(gòu)造為由pvf膜或聚酯膜夾住鋁箔的片。

在本實(shí)施方式中，作為絕緣膜4020使用氧化鋁膜。絕緣膜4020能夠利用濺射法或等離子體cvd法形成。

在氧化物半導(dǎo)體膜上作為絕緣膜4020設(shè)置的氧化鋁膜，對(duì)于氫、水分等雜質(zhì)及氧這兩者不使其透過(guò)膜的遮斷效果（阻擋效果）高。

因此，在制造工序中及制造之后，氧化鋁膜作為防止成為變動(dòng)主要原因的氫、水分等雜質(zhì)混入到氧化物半導(dǎo)體膜，以及防止作為構(gòu)成氧化物半導(dǎo)體的主成分材料的氧從氧化物半導(dǎo)體膜釋放而起作用，所以?xún)?yōu)選使用。

另外，作為平坦化絕緣膜起作用的絕緣膜4021、506，能夠使用丙烯酸、聚酰亞胺、苯并環(huán)丁烯類(lèi)樹(shù)脂、聚酰胺、環(huán)氧樹(shù)脂等具有耐熱性的有機(jī)材料。此外，除了上述有機(jī)材料以外，也能夠使用低介電常數(shù)材料（低k材料）、硅氧烷類(lèi)樹(shù)脂、psg（磷硅玻璃）、bpsg（硼磷硅玻璃）等。另外，也可以通過(guò)層疊多個(gè)由這些材料形成的絕緣膜來(lái)形成絕緣膜。

對(duì)絕緣膜4021、506的形成方法沒(méi)有特別的限制，能夠根據(jù)其材料利用濺射法、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）、刮刀、輥涂機(jī)、幕式涂敷機(jī)、刮刀式涂敷機(jī)等。

顯示裝置通過(guò)使來(lái)自光源或顯示元件的光透過(guò)來(lái)進(jìn)行顯示。因此，設(shè)置在光透過(guò)的像素部中的襯底、絕緣膜、導(dǎo)電膜等薄膜全都對(duì)可見(jiàn)光的波長(zhǎng)區(qū)域的光具有透光性。

在對(duì)顯示元件施加電壓的第一電極層及第二電極層（也稱(chēng)為像素電極層、公共電極層、對(duì)置電極層等）中，可以根據(jù)取出光的方向、設(shè)置電極層的地方以及電極層的圖案構(gòu)造來(lái)選擇透光性、反射性。

關(guān)于第一電極層4030、541及第二電極層4031、543，能夠使用含有氧化鎢的氧化銦、含有氧化鎢的氧化銦鋅、含有氧化鈦的氧化銦、含有氧化鈦的氧化銦錫、氧化銦錫、氧化銦鋅、添加有氧化硅的氧化銦錫、石墨烯等具有透光性的導(dǎo)電材料。

此外，第一電極層4030、541、第二電極層4031、543，能夠使用從鎢（w）、鉬（mo）、鋯（zr）、鉿（hf）、釩（v）、鈮（nb）、鉭（ta）、鉻（cr）、鈷（co）、鎳（ni）、鈦（ti）、鉑（pt）、鋁（al）、銅（cu）、銀（ag）等金屬、或其合金、或其金屬氮化物中的一種或多種來(lái)形成。

在本實(shí)施方式中，由于圖6a和圖6b所示的發(fā)光裝置是底面發(fā)射型，所以第一電極層541具有透光性，第二電極層543具有反射性。因此，當(dāng)將金屬膜用于第一電極層541時(shí)，可以使膜厚薄來(lái)確保透光性；當(dāng)將具有透光性的導(dǎo)電膜用于第二電極層543時(shí)，可以層疊具有反射性的導(dǎo)電膜。

此外，作為第一電極層4030、541、第二電極層4031、543，能夠使用包括導(dǎo)電高分子（也稱(chēng)為導(dǎo)電聚合體）的導(dǎo)電組成物來(lái)形成。作為導(dǎo)電高分子，能夠使用所謂的π電子共軛類(lèi)導(dǎo)電高分子。例如，能舉出聚苯胺或其衍生物、聚吡咯或其衍生物、聚噻吩或其衍生物、或者由苯胺、吡咯和噻吩中的兩種以上構(gòu)成的共聚物或其衍生物等。

此外，由于晶體管容易因靜電等損壞，所以?xún)?yōu)選設(shè)置用來(lái)保護(hù)驅(qū)動(dòng)電路的保護(hù)電路。保護(hù)電路優(yōu)選使用非線性元件構(gòu)成。

如上所述，通過(guò)應(yīng)用實(shí)施方式1或?qū)嵤┓绞?所示的晶體管，能夠提供具有各種功能的半導(dǎo)體裝置。

本實(shí)施方式所示的結(jié)構(gòu)、方法等能夠與其他的實(shí)施方式所示的結(jié)構(gòu)、方法等適當(dāng)?shù)亟M合而使用。

（實(shí)施方式4）

通過(guò)使用實(shí)施方式1或?qū)嵤┓绞?所示的晶體管，能夠制造具有讀取對(duì)象物的信息的圖像傳感器功能的半導(dǎo)體裝置。

圖8a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8a是光電傳感器的等效電路，圖8b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，而另一個(gè)電極電連接到晶體管640的柵極。晶體管640的源極或漏極中的一個(gè)電連接到光電傳感器基準(zhǔn)信號(hào)線672，而源極或漏極中的另一個(gè)電連接到晶體管656的源極或漏極中的一個(gè)。晶體管656的柵極電連接到柵極信號(hào)線659，源極或漏極中的另一個(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(shū)的電路圖中，為了使使用氧化物半導(dǎo)體膜的晶體管能夠明確地判明，將使用氧化物半導(dǎo)體膜的晶體管的標(biāo)號(hào)表示為“os”。在圖8a中，晶體管640、晶體管656能夠應(yīng)用實(shí)施方式1或?qū)嵤┓绞?所示的晶體管，是使用氧化物半導(dǎo)體膜的晶體管。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440同樣的構(gòu)造的晶體管的例子。晶體管640是在氧化物半導(dǎo)體膜上設(shè)置有作為溝道保護(hù)膜起作用的絕緣層的底柵構(gòu)造的反交錯(cuò)型晶體管。

圖8b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，在具有絕緣表面的襯底601（tft襯底）上，設(shè)置有作為傳感器起作用的光電二極管602和晶體管640。在光電二極管602和晶體管640上使用粘合層608設(shè)置有襯底613。

在晶體管640上設(shè)置有絕緣膜631、層間絕緣膜633以及層間絕緣膜634。光電二極管602設(shè)置在層間絕緣膜633上，并且具有如下構(gòu)造：在形成于層間絕緣膜633上的電極層641a、641b與設(shè)置在層間絕緣膜634上的電極層642之間，從層間絕緣膜633一側(cè)依次層疊有第一半導(dǎo)體膜606a、第二半導(dǎo)體膜606b及第三半導(dǎo)體膜606c。

電極層641b與形成于層間絕緣膜634的導(dǎo)電層643電連接，并且電極層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，例示出一種pin型光電二極管，其中層疊作為第一半導(dǎo)體膜606a的具有p型導(dǎo)電型的半導(dǎo)體膜、作為第二半導(dǎo)體膜606b的高電阻的半導(dǎo)體膜（i型半導(dǎo)體膜）、作為第三半導(dǎo)體膜606c的具有n型導(dǎo)電型的半導(dǎo)體膜。

第一半導(dǎo)體膜606a是p型半導(dǎo)體膜，能夠由包含賦予p型的雜質(zhì)元素的非晶硅膜形成。使用包含第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)體膜606a。作為半導(dǎo)體材料氣體，可以使用硅烷（sih4）。另外，也可以使用si2h6、sih2cl2、sihcl3、sicl4、sif4等。另外，也可以在形成不包含雜質(zhì)元素的非晶硅膜之后，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膜?？梢酝ㄟ^(guò)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，作為形成非晶硅膜的方法，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)體膜606a的膜厚形成為10nm以上且50nm以下。

第二半導(dǎo)體膜606b是i型半導(dǎo)體膜（本征半導(dǎo)體膜），由非晶硅膜形成。對(duì)于第二半導(dǎo)體膜606b的形成，通過(guò)等離子體cvd法使用半導(dǎo)體材料氣體來(lái)形成非晶硅膜。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。也可以通過(guò)lpcvd法、氣相生長(zhǎng)法、濺射法等進(jìn)行第二半導(dǎo)體膜606b的形成。優(yōu)選將第二半導(dǎo)體膜606b的膜厚形成為200nm以上且1000nm以下。

第三半導(dǎo)體膜606c是n型半導(dǎo)體膜，由包含賦予n型的雜質(zhì)元素的非晶硅膜形成。關(guān)于第三半導(dǎo)體膜606c的形成，使用包含第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法來(lái)形成。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，可以在形成不包含雜質(zhì)元素的非晶硅膜之后，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膜?？梢酝ㄟ^(guò)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，作為形成非晶硅膜的方法，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)體膜606c的膜厚形成為20nm以上且200nm以下。

此外，第一半導(dǎo)體膜606a、第二半導(dǎo)體膜606b以及第三半導(dǎo)體膜606c也可以不使用非晶半導(dǎo)體而使用多晶半導(dǎo)體或微晶半導(dǎo)體（semiamorphoussemiconductor，sas）形成。

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)體膜一側(cè)的表面用作光接收面時(shí)，pin型光電二極管示出更好的特性。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)電型與作為光接收面的半導(dǎo)體膜一側(cè)相反的半導(dǎo)體膜一側(cè)的光是干擾光，因此，電極層可以使用具有遮光性的導(dǎo)電膜。另外，也能夠?qū)型半導(dǎo)體膜一側(cè)用作光接收面。

作為絕緣膜631、層間絕緣膜633、層間絕緣膜634，能夠使用絕緣材料且根據(jù)該材料使用濺射法、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）等來(lái)形成。

作為絕緣膜631，能夠使用無(wú)機(jī)絕緣膜，例如氧化硅層、氧氮化硅層、氧化鋁層或氧氮化鋁層等氧化物絕緣膜、氮化硅層、氮氧化硅層、氮化鋁層或氮氧化鋁層等氮化物絕緣膜的單層或疊層。

在本實(shí)施方式中，使用氧化鋁膜作為絕緣膜631。絕緣膜631能夠通過(guò)濺射法或等離子體cvd法形成。

在氧化物半導(dǎo)體膜上作為絕緣膜631設(shè)置的氧化鋁膜，對(duì)于氫、水分等雜質(zhì)及氧的雙方不使其透過(guò)膜的遮斷效果（阻擋效果）高。

因此，在制造工序中及制造之后，氧化鋁膜作為防止成為變動(dòng)的主要原因的氫、水分等雜質(zhì)混入到氧化物半導(dǎo)體膜，并且防止作為構(gòu)成氧化物半導(dǎo)體的主成分材料的氧從氧化物半導(dǎo)體膜釋放，所以?xún)?yōu)選使用。

作為層間絕緣膜633、634，優(yōu)選的是作為用于減少表面凹凸的平坦化絕緣膜的絕緣膜。作為層間絕緣膜633、634，例如能夠使用聚酰亞胺、丙烯酸樹(shù)脂、苯并環(huán)丁烯類(lèi)樹(shù)脂、聚酰胺、環(huán)氧樹(shù)脂等具有耐熱性的有機(jī)絕緣材料。另外，除了上述有機(jī)絕緣材料之外，也能夠使用低介電常數(shù)材料（低k材料）、硅氧烷類(lèi)樹(shù)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，能夠讀取檢測(cè)對(duì)象的信息。另外，在讀取檢測(cè)對(duì)象的信息時(shí)，能夠使用背光燈等光源。

關(guān)于具有與實(shí)施方式1所示的晶體管440同樣的構(gòu)造的晶體管640，在形成源電極層及漏電極層之后，進(jìn)行去除存在于源電極層與漏電極層之間的絕緣層表面及其附近的殘留物的工序。去除工序能夠通過(guò)利用溶液的洗滌處理或使用稀有氣體的等離子體處理進(jìn)行。例如，能夠較好地使用利用稀氫氟酸溶液的洗滌處理或使用氬的等離子體處理等。

另外，晶體管640也可以應(yīng)用與實(shí)施方式2所示的晶體管420同樣的構(gòu)造。關(guān)于實(shí)施方式2所示的晶體管，為了防止含有氯的氣體與含有銦的氧化物半導(dǎo)體膜發(fā)生反應(yīng)，在利用含有氯的氣體的蝕刻工序時(shí)由絕緣層或?qū)щ娔じ采w含有銦的氧化物半導(dǎo)體膜來(lái)不使含有銦的氧化物半導(dǎo)體膜暴露于含有氯的氣體。為此，作為溝道保護(hù)膜起作用的絕緣層設(shè)置在至少包含與柵電極層重疊的氧化物半導(dǎo)體膜的溝道形成區(qū)上的氧化物半導(dǎo)體膜上，并且，具有到達(dá)氧化物半導(dǎo)體膜且以?xún)?nèi)壁被源電極層或漏電極層覆蓋的方式設(shè)置的開(kāi)口。

由于能夠防止絕緣層表面及其附近被殘留物污染，所以能夠使晶體管640的絕緣層表面的氯濃度為1×10¹⁹/cm³以下（優(yōu)選為5×10¹⁸/cm³以下）并且能夠使銦濃度為2×10¹⁹/cm³以下（優(yōu)選為5×10¹⁸/cm³以下）。另外，能夠使氧化物半導(dǎo)體膜中的氯濃度為1×10¹⁹/cm³以下（優(yōu)選為5×10¹⁸/cm³以下）。

因此，能夠提供包含使用本實(shí)施方式的氧化物半導(dǎo)體膜的具有穩(wěn)定的電特性的晶體管640的可靠性高的半導(dǎo)體裝置。另外，能夠成品率良好地制造可靠性高的半導(dǎo)體裝置，達(dá)成高生產(chǎn)率。

本實(shí)施方式所示的結(jié)構(gòu)、方法等能夠與其他實(shí)施方式所示的結(jié)構(gòu)、方法等適當(dāng)?shù)亟M合使用。

（實(shí)施方式5）

能夠?qū)⒈菊f(shuō)明書(shū)所公開(kāi)的半導(dǎo)體裝置應(yīng)用于多種電子設(shè)備（包括游戲機(jī)）。作為電子設(shè)備，能舉出電視裝置（也稱(chēng)為電視或電視接收機(jī)）、用于計(jì)算機(jī)等的顯示器、數(shù)碼相機(jī)、數(shù)碼攝像機(jī)、數(shù)字相框、移動(dòng)電話機(jī)、便攜式游戲機(jī)、移動(dòng)信息終端、聲音再現(xiàn)裝置、游戲機(jī)（彈子機(jī)、投幣機(jī)等）、殼體游戲機(jī)。圖9a至圖9c示出這些電子設(shè)備的具體例子。

圖9a示出具有顯示部的桌子9000。在桌子9000中，殼體9001中裝入有顯示部9003，利用顯示部9003能顯示影像。另外，示出了利用四個(gè)腿部9002支撐殼體9001的結(jié)構(gòu)。另外，殼體9001具有用于供應(yīng)電力的電源線9005。

實(shí)施方式1至實(shí)施方式4中的任一個(gè)所示的半導(dǎo)體裝置能用于顯示部9003，能夠?qū)﹄娮釉O(shè)備賦予高可靠性。

顯示部9003具有觸摸輸入功能。通過(guò)用指頭等觸摸顯示于桌子9000的顯示部9003的顯示按鈕9004，能夠進(jìn)行屏面操作或信息輸入。并且通過(guò)能夠與其他家電產(chǎn)品進(jìn)行通信或能夠控制其他家電產(chǎn)品，也可以將顯示部9003作為通過(guò)屏面操作控制其他家電產(chǎn)品的控制裝置。例如，如果使用實(shí)施方式3所示的具有圖像傳感器功能的半導(dǎo)體裝置，則能夠使顯示部9003具有觸屏輸入功能。

另外，利用設(shè)置于殼體9001的鉸鏈也能夠?qū)@示部9003的屏面以垂直于地板的方式立起來(lái)，從而也能夠用作電視裝置。雖然在小房間里設(shè)置大屏面的電視裝置時(shí)自由使用的空間會(huì)變小，然而，如果在桌子中內(nèi)置有顯示部則能夠有效地利用房間的空間。

圖9b示出電視裝置9100。在電視裝置9100中，在殼體9101中裝入有顯示部9103，利用顯示部9103能夠顯示圖像。此外，在此示出利用支架9105支撐殼體9101的結(jié)構(gòu)。

能夠通過(guò)利用殼體9101所具備的操作開(kāi)關(guān)、另外的遙控操作機(jī)9110進(jìn)行電視裝置9100的操作。通過(guò)遙控操作機(jī)9110所具備的操作鍵9109，能夠進(jìn)行頻道及音量的操作，并可以對(duì)在顯示部9103上顯示的影像進(jìn)行操作。此外，也可以構(gòu)成為在遙控操作機(jī)9110設(shè)置顯示從該遙控操作機(jī)9110輸出的信息的顯示部9107。

圖9b所示的電視裝置9100具備接收機(jī)及調(diào)制解調(diào)器等。電視裝置9100能夠利用接收機(jī)進(jìn)行一般的電視廣播的接收，再者，電視裝置9100經(jīng)由調(diào)制解調(diào)器利用有線或無(wú)線方式連接到通信網(wǎng)絡(luò)，也可以進(jìn)行單向（從發(fā)送者到接收者）或雙向（在發(fā)送者和接收者之間或在接收者彼此之間等）的信息通信。

實(shí)施方式1至實(shí)施方式4中的任一個(gè)所示的半導(dǎo)體裝置能夠用于顯示部9103、9107，由此能夠?qū)﹄娨曆b置及遙控操作機(jī)賦予高可靠性。

圖9c是計(jì)算機(jī)，該計(jì)算機(jī)包含主體9201、殼體9202、顯示部9203、鍵盤(pán)9204、外部連接端口9205、定位裝置9206等。計(jì)算機(jī)通過(guò)將利用本發(fā)明的一個(gè)方式制造的半導(dǎo)體裝置用于其顯示部9203來(lái)制造。如果利用上述實(shí)施方式所示的半導(dǎo)體裝置，則能提供可靠性高的計(jì)算機(jī)。

圖10a和圖10b是能夠進(jìn)行折疊的平板型終端。圖10a是打開(kāi)的狀態(tài)，平板終端包含殼體9630、顯示部9631a、顯示部9631b、顯示模式切換開(kāi)關(guān)9034、電源開(kāi)關(guān)9035、省電模式切換開(kāi)關(guān)9036、卡子9033、操作開(kāi)關(guān)9038。

實(shí)施方式1至實(shí)施方式4中的任一個(gè)所示的半導(dǎo)體裝置能用于顯示部9631a、顯示部9631b，能提供可靠性高的平板型終端。

在顯示部9631a中，能夠?qū)⑵湟徊糠钟米饔|摸面板的區(qū)域9632a，并且能夠通過(guò)觸摸所顯示的操作鍵9638來(lái)輸入數(shù)據(jù)。此外，在顯示部9631a中，作為一個(gè)例子示出僅一半?yún)^(qū)域具有顯示功能的結(jié)構(gòu)，另一半?yún)^(qū)域具有觸摸面板的功能的結(jié)構(gòu)，但是不限于該結(jié)構(gòu)。也可以為顯示部9631a的整個(gè)區(qū)域具有觸摸面板的功能的結(jié)構(gòu)。例如，能夠在顯示部9631a的整個(gè)面顯示鍵盤(pán)來(lái)作為觸摸屏，并且將顯示部9631b用作顯示畫(huà)面。

此外，在顯示部9631b中與顯示部9631a同樣，也能夠?qū)@示部9631b的一部分用作觸摸屏的區(qū)域9632b。此外，通過(guò)使用指頭或觸屏筆等接觸觸摸面板的鍵盤(pán)顯示切換指令部9639的位置，能夠在顯示部9631b上顯示鍵盤(pán)。

此外，也能夠?qū)τ|摸面板的區(qū)域9632a和觸摸面板的區(qū)域9632b同時(shí)進(jìn)行觸摸輸入。

另外，顯示模式切換開(kāi)關(guān)9034能夠進(jìn)行豎屏顯示或橫屏顯示等顯示的方向的切換以及黑白顯示和彩色顯示的切換等。根據(jù)平板型終端所內(nèi)置的光傳感器所檢測(cè)的使用時(shí)的外部光的光量，省電模式切換開(kāi)關(guān)9036能夠使顯示的亮度為最適合的亮度。平板型終端除了光傳感器以外還可以?xún)?nèi)置陀螺儀、加速度傳感器等檢測(cè)傾斜度的傳感器等的其他檢測(cè)裝置。

此外，圖10a示出顯示部9631b與顯示部9631a的顯示面積相同的例子，但是不特別局限于此，既可以一個(gè)的尺寸和另一個(gè)的尺寸不同，又可以顯示質(zhì)量也不同。例如也可以是一個(gè)比另一個(gè)能進(jìn)行高精細(xì)的顯示的顯示面板。

圖10b是合上的狀態(tài)，并且平板型終端具有殼體9630、太陽(yáng)能電池9633、充放電控制電路9634、電池9635、dcdc轉(zhuǎn)換器9636。此外，在圖10b中，作為充放電控制電路9634的一個(gè)例子，示出具有電池9635、dcdc轉(zhuǎn)換器9636的結(jié)構(gòu)。

此外，平板型終端能夠進(jìn)行折疊，因此不使用時(shí)能夠使殼體9630處于合上的狀態(tài)。因此，能夠保護(hù)顯示部9631a和顯示部9631b，能夠提供一種耐久性?xún)?yōu)異且從長(zhǎng)期使用的觀點(diǎn)來(lái)看可靠性也優(yōu)異的平板型終端。

另外，除此以外，圖10a和圖10b所示的平板型終端還能夠具有如下功能：顯示各種信息（靜態(tài)圖像、動(dòng)態(tài)圖像、文本圖像等）的功能；將日歷、日期或時(shí)刻等顯示在顯示部的功能；對(duì)顯示在顯示部的信息進(jìn)行觸摸輸入操作或編輯的觸摸輸入功能；通過(guò)各種軟件（程序）控制處理的功能等。

通過(guò)安裝在平板型終端的表面的太陽(yáng)能電池9633，能夠?qū)㈦娏?yīng)到觸摸面板、顯示部或圖像信號(hào)處理部等。此外，能夠?qū)⑻?yáng)能電池9633設(shè)置在殼體9630的單面或雙面，能夠構(gòu)成為高效地對(duì)電池9635進(jìn)行充電。另外，當(dāng)作為電池9635使用鋰離子電池時(shí)，有能謀求小型化等的優(yōu)點(diǎn)。

另外，對(duì)于圖10b所示的充放電控制電路9634的結(jié)構(gòu)和動(dòng)作，在圖10c示出方框圖來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。圖10c中對(duì)太陽(yáng)能電池9633、電池9635、dcdc轉(zhuǎn)換器9636、轉(zhuǎn)換器9637、開(kāi)關(guān)sw1至sw3、顯示部9631進(jìn)行示出，電池9635、dcdc轉(zhuǎn)換器9636、轉(zhuǎn)換器9637、開(kāi)關(guān)sw1至sw3處于對(duì)應(yīng)圖10b所示的充放電控制電路9634的部位。

首先，說(shuō)明在利用外部光由太陽(yáng)能電池9633發(fā)電時(shí)的工作的例子。使用dcdc轉(zhuǎn)換器9636對(duì)太陽(yáng)能電池所產(chǎn)生的電力進(jìn)行升壓或降壓以成為用來(lái)對(duì)電池9635進(jìn)行充電的電壓。并且，當(dāng)利用來(lái)自太陽(yáng)能電池9633的電力使顯示部9631動(dòng)作時(shí)使開(kāi)關(guān)sw1導(dǎo)通，并且，利用轉(zhuǎn)換器9637將其升壓或降壓到顯示部9631所需要的電壓。另外，可以是當(dāng)不進(jìn)行顯示部9631中的顯示時(shí)，使開(kāi)關(guān)sw1截止且使開(kāi)關(guān)sw2導(dǎo)通來(lái)對(duì)電池9635進(jìn)行充電的結(jié)構(gòu)。

此外，作為發(fā)電單元的一個(gè)例子示出太陽(yáng)能電池9633，但是不特別局限于此，也可以是使用壓電元件（piezoelectricelement）或熱電轉(zhuǎn)換元件（珀耳帖元件（peltierelement））等其他發(fā)電單元進(jìn)行電池9635的充電的結(jié)構(gòu)。例如，也可以使用以無(wú)線（不接觸）的方式收發(fā)電力來(lái)進(jìn)行充電的無(wú)接頭電力傳輸模塊或組合并進(jìn)行另外的其他充電方案的結(jié)構(gòu)。

本實(shí)施方式所示的結(jié)構(gòu)、方法等能夠與其他實(shí)施方式所示的結(jié)構(gòu)、方法等適當(dāng)?shù)亟M合使用。

標(biāo)號(hào)說(shuō)明

400襯底

401柵電極層

402柵極絕緣膜

403氧化物半導(dǎo)體膜

405a源電極層

405b漏電極層

413絕緣層

420晶體管

423絕緣層

425a開(kāi)口

425b開(kāi)口

436絕緣膜

440晶體管

445導(dǎo)電膜

447含有氯的氣體

448a抗蝕劑掩模

448b抗蝕劑掩模

491氧化物半導(dǎo)體膜

500襯底

501絕緣膜

502柵極絕緣膜

503絕緣膜

504層間絕緣膜

505濾色層

506絕緣膜

507隔壁

510晶體管

511a柵電極層

511b柵電極層

512氧化物半導(dǎo)體膜

513a導(dǎo)電層

513b導(dǎo)電層

520電容元件

521a導(dǎo)電層

521b導(dǎo)電層

522氧化物半導(dǎo)體膜

523導(dǎo)電層

530布線層交叉部

533導(dǎo)電層

540發(fā)光元件

541電極層

542電致發(fā)光層

543電極層

601襯底

602光電二極管

606a半導(dǎo)體膜

606b半導(dǎo)體膜

606c半導(dǎo)體膜

608粘合層

613襯底

631絕緣膜

633層間絕緣膜

634層間絕緣膜

640晶體管

641a電極層

641b電極層

642電極層

643導(dǎo)電層

645導(dǎo)電層

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光電傳感器基準(zhǔn)信號(hào)線

4001基板

4002像素部

4003信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路

4004掃描線驅(qū)動(dòng)電路

4005密封劑

4006基板

4008液晶層

4011晶體管

4013液晶元件

4015連接端子電極

4016端子電極

4018fpc

4019各向異性導(dǎo)電膜

4020絕緣膜

4021絕緣膜

4023絕緣膜

4030電極層

4031電極層

4032絕緣膜

4033絕緣膜

4035間隔物

4040晶體管

4510隔壁

4511場(chǎng)致發(fā)光層

4513發(fā)光元件

4514填充材料

9000桌子

9001殼體

9002腿部

9003顯示部

9004顯示按鈕

9005電源線

9033卡子

9034開(kāi)關(guān)

9035電源開(kāi)關(guān)

9036開(kāi)關(guān)

9038操作開(kāi)關(guān)

9100電視裝置

9101殼體

9103顯示部

9105支架

9107顯示部

9109操作鍵

9110遙控操作機(jī)

9201主體

9202殼體

9203顯示部

9204鍵盤(pán)

9205外部連接端口

9206定位裝置

9630殼體

9631顯示部

9631a顯示部

9631b顯示部

9632a區(qū)域

9632b區(qū)域

9633太陽(yáng)能電池

9634充放電控制電路

9635電池

9636dcdc轉(zhuǎn)換器

9637轉(zhuǎn)換器

9638操作鍵

9639鍵盤(pán)顯示切換指令部。