半導(dǎo)體裝置制造方法
【專利摘要】一種半導(dǎo)體裝置，包括：設(shè)置在具有絕緣表面的襯底上的氧化物半導(dǎo)體層；覆蓋氧化物半導(dǎo)體層的柵極絕緣膜；在柵極絕緣膜上的按順序?qū)盈B的第一導(dǎo)電層、第二導(dǎo)電層；覆蓋氧化物半導(dǎo)體層、包括柵電極(所述第一導(dǎo)電層及所述第二導(dǎo)電層)的柵極布線的絕緣膜；以及在絕緣膜上的按順序?qū)盈B第三導(dǎo)電層、第四導(dǎo)電層的電連接到氧化物半導(dǎo)體層。所述柵電極使用第一導(dǎo)電層形成。所述柵極布線使用第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層形成。源電極使用第三導(dǎo)電層形成。源極布線使用第三導(dǎo)電層和第四導(dǎo)電層形成。
【專利說明】半導(dǎo)體裝置
[0001]本申請是申請日為“2009年12月4日”、申請?zhí)枮椤?00910253848.4”、題為“半導(dǎo)體裝置”的分案申請。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體裝置及其制造方法，其中具有由將氧化物半導(dǎo)體膜用于溝道形成區(qū)的薄膜晶體管(下面稱為TFT)構(gòu)成的電路。例如，本發(fā)明涉及一種電子設(shè)備，其中作為其部件安裝了以液晶顯示面板為代表的光電器件或具有有機發(fā)光元件的發(fā)光顯示
>j-U ρ?α裝直。

【背景技術(shù)】
[0003]以液晶顯示裝置為代表的形成在玻璃襯底等的平板上的薄膜晶體管使用非晶硅、多晶硅來制造。使用非晶硅的薄膜晶體管具有如下特性:雖然其場效應(yīng)遷移率低，但是可以對應(yīng)于玻璃襯底的大面積化。另一方面，使用結(jié)晶硅的薄膜晶體管具有如下特性:雖然其場效應(yīng)遷移率高，但是需要進行激光退火等的晶化工序，并其不一定適合于玻璃襯底的大面積化。
[0004]針對于此，使用氧化物半導(dǎo)體制造薄膜晶體管，并將其應(yīng)用于電子器件及光器件的技術(shù)受到矚目。例如，專利文獻I及專利文獻2公開了使用氧化鋅、In-Ga-Zn-O類氧化物半導(dǎo)體用作氧化物半導(dǎo)體膜制造薄膜晶體管，并將其用作圖像顯示裝置的開關(guān)元件等的技術(shù)。而且，鉆研通過對柵電極和源電極或漏電極也使用具有透光性的電極，提高開口率的技術(shù)(專利文獻3和專利文獻4)。
[0005][專利文獻I]日本專利申請公開2007- 123861號公報
[0006][專利文獻2]日本專利申請公開2007- 096055號公報
[0007][專利文獻3]日本專利申請公開2007- 123700號公報
[0008][專利文獻4]日本專利申請公開2007- 81362號公報
[0009]在很多情況下，將構(gòu)成柵電極、源電極或漏電極的導(dǎo)電層延長，以在同一個島上形成連接元件和元件，例如連接晶體管和晶體管的布線。因此，在很多情況下，連接晶體管的柵極和別的晶體管的柵極的布線(稱為柵極布線)由與晶體管的柵電極相同的層結(jié)構(gòu)或相同材料形成，并且連接晶體管的源極和別的晶體管的源極的布線(稱為源極布線)由與晶體管的源電極相同的層結(jié)構(gòu)或相同材料形成。由此，在作為柵電極、源電極或漏電極使用具有透光性的材料而形成的情況下，柵極布線及源極布線與柵電極及源電極或漏電極同樣，使用具有透光性的材料形成。
[0010]然而，在很多情況下，與具有遮光性及反射性的材料如鋁、鑰、鈦、鎢、釹、銅、銀等相比，具有透光性的材料如氧化銦錫、氧化銦鋅及氧化銦錫鋅(indium tin zinc oxide)等的電導(dǎo)率低。因此，當(dāng)使用具有透光性的材料形成布線時，布線電阻增高。例如，在制造大型顯示裝置的情況下，因為布線延長，所以布線電阻成為極高。當(dāng)布線電阻增高時，發(fā)生傳播該布線的信號的波形畸變，由于布線電阻導(dǎo)致的電壓下降，而使供應(yīng)的電壓變小。因此，供應(yīng)準(zhǔn)確的電壓和電流變得困難，而進行正常的顯示和工作是很困難的。
[0011]另外，從顯示特性的觀點來看，需要像素具有大電容元件并實現(xiàn)高開口率化。通過各像素具有高開口率，提高光利用效率，因此實現(xiàn)顯示裝置的低耗電化及小型化。近年來，像素尺寸的微細化進步，需要提供更高清晰的圖像。像素尺寸的微細化導(dǎo)致一個像素中占有的晶體管及布線的形成面積的增大，因此像素的開口率下降。為了在規(guī)定的像素尺寸中獲得各像素的高開口率，必須高效地設(shè)計像素的電路結(jié)構(gòu)所需要的電路要素。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]鑒于上述問題，本發(fā)明的目的之一在于提供開口率高的半導(dǎo)體裝置或其制造方法。另外，本發(fā)明的目的之一還在于提供耗電量低的半導(dǎo)體裝置或其制造方法。
[0013]所公開的發(fā)明的一例是一種半導(dǎo)體裝置，包括:設(shè)置在具有絕緣表面的襯底上的氧化物半導(dǎo)體層；覆蓋氧化物半導(dǎo)體層的柵極絕緣膜；設(shè)置在柵極絕緣膜上的按順序?qū)盈B第一導(dǎo)電層、第二導(dǎo)電層并包括柵電極的柵極布線；覆蓋氧化物半導(dǎo)體層和包括柵電極的柵極布線的絕緣膜；以及設(shè)置在絕緣膜上的電連接到氧化物半導(dǎo)體層并按順序?qū)盈B第三導(dǎo)電層、第四導(dǎo)電層的包括源電極的源極布線，其中柵電極由第一導(dǎo)電層形成，并且柵極布線由第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層形成，并且源電極由第三導(dǎo)電層形成，并且源極布線由第三導(dǎo)電層和第四導(dǎo)電層形成。
[0014]所公開的發(fā)明的另外一例是一種半導(dǎo)體裝置，包括:設(shè)置在具有絕緣表面的襯底上的氧化物半導(dǎo)體層；覆蓋氧化物半導(dǎo)體層的柵極絕緣膜；設(shè)置在柵極絕緣膜上的按順序?qū)盈B第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層并包括柵電極的柵極布線；覆蓋氧化物半導(dǎo)體層和包括柵電極的柵極布線的絕緣膜；設(shè)置在絕緣膜上的電連接到氧化物半導(dǎo)體層并按順序?qū)盈B第三導(dǎo)電層、第四導(dǎo)電層的包括源電極的源極布線；以及電容布線，其中柵電極由第一導(dǎo)電層形成，并且柵極布線由第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層形成，并且源電極由第三導(dǎo)電層形成，并且源極布線由第三導(dǎo)電層和第四導(dǎo)電層形成，并且電容布線由第五導(dǎo)電層和第六到電層形成。
[0015]所公開的發(fā)明的另外一例是一種半導(dǎo)體裝置，包括:設(shè)置在具有絕緣表面的襯底上的氧化物半導(dǎo)體層；覆蓋氧化物半導(dǎo)體層的柵極絕緣膜；設(shè)置在柵極絕緣膜上的按順序?qū)盈B第一導(dǎo)電層、第二導(dǎo)電層并包括柵電極的柵極布線；覆蓋氧化物半導(dǎo)體層和包括柵電極的柵極布線的絕緣膜；設(shè)置在絕緣膜上的電連接到氧化物半導(dǎo)體層并按順序?qū)盈B第三導(dǎo)電層、第四導(dǎo)電層的包括源電極的源極布線；電容布線；以及保持電容部，其中柵電極由第一導(dǎo)電層形成，并且柵極布線由第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層形成，并且源電極由第三導(dǎo)電層形成，并且源極布線由第三導(dǎo)電層和第四導(dǎo)電層形成，并且電容布線由第五導(dǎo)電層和第六導(dǎo)電層形成，并且保持電容部由氧化物半導(dǎo)體層、第三導(dǎo)電層、第五導(dǎo)電層、柵極絕緣膜及絕緣膜形成。
[0016]在上述半導(dǎo)體裝置中，第一導(dǎo)電層及第三導(dǎo)電層優(yōu)選具有透光性。另外，第二導(dǎo)電層及第四導(dǎo)電層優(yōu)選具有遮光性。
[0017]另外，在上述半導(dǎo)體裝置中，氧化物半導(dǎo)體層優(yōu)選至少包含銦、鎵及鋅中的一種。
[0018]作為本說明書中可以使用的氧化物半導(dǎo)體的一例，有表示為InMO3(ZnO)ni(IiiX))的氧化物半導(dǎo)體。在此，M表示選自鎵(Ga)、鐵(Fe)、鎳(Ni)、錳(Mn)及鈷(Co)中的一種金屬元素或多種金屬元素。例如，在作為M被選擇Ga的情況下，除了只有Ga時之外，有時包括選擇Ga以外的上述金屬元素諸如Ga和Ni或Ga和Fe等。此外，在上述氧化物半導(dǎo)體中，有不僅包含作為M的金屬元素，而且還包含作為雜質(zhì)元素的Fe、Ni等其他過度金屬元素或該過度金屬的氧化物的氧化物半導(dǎo)體。在本說明書中，在上述氧化物半導(dǎo)體中，將作為M至少包含鎵的氧化物半導(dǎo)體稱為In-Ga-Zn-O類氧化物半導(dǎo)體，有時將使用該材料的薄膜也稱為In-Ga-Zn-O類非單晶膜。
[0019]而且，在上述半導(dǎo)體裝置中通過使用多級灰度掩模，可以使用一個掩模(中間掩模)來形成具有透光性的區(qū)域(高光透過率的區(qū)域)和具有遮光性的區(qū)域(低光透過率的區(qū)域)。因此，可以在不增加掩模數(shù)量的情況下形成具有透光性的區(qū)域(高光透過率的區(qū)域)和具有遮光性的區(qū)域(低光透過率的區(qū)域)。
[0020]注意，在本說明書中半導(dǎo)體裝置是指能夠利用半導(dǎo)體特性而工作的所有裝置，半導(dǎo)體電路、顯示裝置、光電器件、發(fā)光顯示裝置及電子設(shè)備都是半導(dǎo)體裝置。
[0021]注意，本說明書中的顯示裝置是指圖像顯示裝置、發(fā)光裝置、或光源(包括照明裝置)。另外，顯示裝置還包括安裝有連接器，諸如FPC(Flexible Printed Circuit ;柔性印刷電路)、TAB (Tape Automated Bonding ;載帶自動鍵合)帶或 TCP (Tape Carrier Package ；載帶封裝)的模塊；將印刷線路板固定到TAB帶或TCP端部的模塊；通過C0G(Chip OnGlass ;玻璃上芯片)方式將IC(集成電路)直接安裝到顯示元件上的模塊。
[0022]在所公開的發(fā)明的一例中，可以形成具有透光性的晶體管或具有透光性的電容元件。由此，即使在像素內(nèi)配置晶體管、電容元件的情況下，也可以使形成在晶體管和電容元件的部分透光，因此提高開口率。再者，由于連接晶體管和元件(例如別的晶體管)的布線，或連接電容元件和元件(例如其他電容元件)的布線可以使用低電阻率且電導(dǎo)率高的材料形成，因此可以減少信號的波狀畸變，而可以減少由于布線電阻導(dǎo)致的電壓下降。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1A和IB是說明半導(dǎo)體裝置的俯視圖及截面圖；
[0024]圖2A至2H是說明半導(dǎo)體裝置的制造方法的圖；
[0025]圖3A至3H是說明半導(dǎo)體裝置的制造方法的圖；
[0026]圖4A至4F是說明半導(dǎo)體裝置的制造方法的圖；
[0027]圖5A至5F是說明半導(dǎo)體裝置的制造方法的圖；
[0028]圖6是說明半導(dǎo)體裝置的截面圖；
[0029]圖7A至7C是說明半導(dǎo)體裝置的俯視圖及截面圖；
[0030]圖8A至8C是說明半導(dǎo)體裝置的俯視圖及截面圖；
[0031]圖9是說明半導(dǎo)體裝置的俯視圖；
[0032]圖1OA和1B是說明半導(dǎo)體裝置的俯視圖及截面圖；
[0033]圖1lA和IlB是說明半導(dǎo)體裝置的俯視圖及截面圖；
[0034]圖12是說明半導(dǎo)體裝置的俯視圖；
[0035]圖13A和13B是說明半導(dǎo)體裝置的俯視圖及截面圖；
[0036]圖14A至14F是說明半導(dǎo)體裝置的制造方法的圖；
[0037]圖15A至I?是說明半導(dǎo)體裝置的制造方法的圖；
[0038]圖16A至16D是說明半導(dǎo)體裝置的制造方法的圖；
[0039]圖17A至17D是說明半導(dǎo)體裝置的制造方法的圖；
[0040]圖18A至18D是說明半導(dǎo)體裝置的制造方法的圖；
[0041]圖19A1和19B2是說明多級灰度掩模的圖；
[0042]圖20A和20B是說明半導(dǎo)體裝置的俯視圖及截面圖；
[0043]圖2IA和2IB是說明半導(dǎo)體裝置的圖；
[0044]圖22A和22B是說明半導(dǎo)體裝置的圖；
[0045]圖23是說明半導(dǎo)體裝置的像素等效電路的圖；
[0046]圖24A至24C是說明半導(dǎo)體裝置的截面圖；
[0047]圖25A和25B是說明半導(dǎo)體裝置的俯視圖及截面圖；
[0048]圖26A1、26A2和26B是說明半導(dǎo)體裝置的俯視圖及截面圖；
[0049]圖27是說明半導(dǎo)體裝置的圖；
[0050]圖28是說明半導(dǎo)體裝置的圖；
[0051]圖29A至29D是說明電子設(shè)備的圖；
[0052]圖30A和30B是說明電子設(shè)備的圖；
[0053]圖3IA和3IB是說明電子設(shè)備的圖。

【具體實施方式】
[0054]下面，使用附圖詳細地說明實施方式。注意，本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，其方式和詳細內(nèi)容可不局限于下面所示的實施方式的記載內(nèi)容并在不脫離本發(fā)明的宗旨及其范圍的條件下作各種各樣的變換。另外，根據(jù)不同實施方式的結(jié)構(gòu)可以適當(dāng)?shù)亟M合而實施。此夕卜，在以下所說明的本發(fā)明的結(jié)構(gòu)中，使用同一附圖標(biāo)記來表示相同部分或具有相同功能的部分，并且省略其重復(fù)說明。
[0055]在本說明書中，“膜”是指形成在整個面上并不受到構(gòu)圖形成的。另外“層”是由抗蝕劑掩模等構(gòu)圖形成為所希望的形狀的。注意，如上述“膜”和“層”的區(qū)別是為了方便起見進行的，有時并不特別區(qū)別地使用膜和層。另外，至于疊層膜的各個層，有時并不區(qū)別使用膜和層。
[0056]另外，在本說明書中，為了方便區(qū)別要素，使用“第一”、“第二”或“第三”等的附有序數(shù)詞的用語，該用詞不是用來限制個數(shù)，也不是用來限制配置及工序的順序。
[0057]實施方式I
[0058]在本實施方式中，使用圖1A至圖12說明半導(dǎo)體裝置及其制造工序。
[0059]圖1A和IB示出本實施方式的半導(dǎo)體裝置。圖1A是俯視圖，圖1B是沿著圖1A中的線A-B截斷的截面圖。
[0060]圖1A所示的半導(dǎo)體裝置包括:配置在I方向上的柵極布線及電容布線；配置在與柵極布線及電容布線交叉的2方向上的源極布線；具有柵極布線和源極布線的交叉部附近的晶體管150a的像素部。注意，在本說明書中，像素部是指由多個柵極布線及多個源極布線圍繞的區(qū)域。
[0061]圖1A和IB所示的晶體管150a是所謂頂柵型的晶體管，它在具有絕緣表面的襯底100上由如下構(gòu)成:氧化物半導(dǎo)體層103a、覆蓋氧化物半導(dǎo)體層103a的柵極絕緣膜104、設(shè)置在柵極絕緣膜104上的用作柵電極的導(dǎo)電層109a、覆蓋氧化物半導(dǎo)體層103a和導(dǎo)電層109a的絕緣膜112、設(shè)置在絕緣膜112上且電連接到氧化物半導(dǎo)體層103a并用作源電極或漏電極的導(dǎo)電層117a、117b。
[0062]另外，在晶體管150a中使用具有透光性的材料形成氧化物半導(dǎo)體層103a、用作柵電極的導(dǎo)電層109a、用作源電極或漏電極的導(dǎo)電層117a、117b。如此，通過在晶體管150a中由具有透光性的材料形成氧化物半導(dǎo)體層103a、柵電極、源電極及漏電極，可以使形成在晶體管的部分透光，因此可以提高像素的開口率。
[0063]另外，按順序?qū)盈B具有透光性的導(dǎo)電層109a、具有遮光性的導(dǎo)電層Illa而形成電連接到晶體管150a的柵電極的柵極布線，按順序?qū)盈B具有透光性的導(dǎo)電層117a、具有遮光性的導(dǎo)電層119a而形成電連接到晶體管150a的源電極或漏電極的源極布線。換言之，晶體管150a的柵電極由構(gòu)成柵極布線的具有透光性的導(dǎo)電層109a的一部分形成，源電極或漏電極由構(gòu)成源極布線的具有透光性的導(dǎo)電層117a的一部分形成。
[0064]通過按順序?qū)盈B具有透光性的導(dǎo)電層、具有遮光性的導(dǎo)電層而形成柵極布線及源極布線，可以降低布線電阻，而可以降低耗電量。此外，柵極布線及源極布線使用具有遮光性的導(dǎo)電層構(gòu)成，所以可以使像素之間遮光。換言之，借助于設(shè)在行方向上的柵極布線、以及設(shè)在列方向上的源極布線，即使不使用黑底也可以對像素之間的空隙進行遮光。
[0065]另外，在與柵極布線相同的I方向上配置電容布線。在像素區(qū)中，電容布線優(yōu)選由具有透光性的導(dǎo)電層10%形成，但是也可以在重疊于源極布線的區(qū)域中按順序?qū)盈B具有透光性的導(dǎo)電層10%、具有遮光性的導(dǎo)電層111b。另外，在電容布線中形成有保持電容部151a。保持電容部151a連接到晶體管150a的源電極或漏電極的任一方。保持電容部151a將柵極絕緣膜104和絕緣膜112作為介電體并由用作電極的氧化物半導(dǎo)體層103b、導(dǎo)電層109b和導(dǎo)電層117b構(gòu)成。
[0066]雖然在本實施方式中示出將電容布線的寬度和柵極布線的寬度形成為相同的例子，但是也可以將電容布線的寬度和柵極布線的寬度形成為不同。優(yōu)選將電容布線的寬度形成為大于柵極布線的寬度。通過擴大電容布線的寬度，可以將保持電容部151a的面積變大。
[0067]如此，通過由氧化物半導(dǎo)體層103b、具有透光性的導(dǎo)電層109b及導(dǎo)電層117b構(gòu)成保持電容部151a，可以使形成在保持電容部151a的部分透光，而可以提高開口率。另夕卜，通過由具有透光性的導(dǎo)電層構(gòu)成保持電容部151a，可以不使開口率降低而使保持電容部151a的尺寸增大，因此即使晶體管截止，也提高像素電極的電位保持特性，而提高顯示質(zhì)量。另外，可以使饋通電位降低。
[0068]另外，將圖1A和IB所示的晶體管150a可以用于設(shè)置在以液晶顯示裝置或EL顯示裝置為代表的發(fā)光顯示裝置的像素部中的像素晶體管。因此，在圖示的例子中，在絕緣膜120中設(shè)置有接觸孔126，在絕緣膜120上設(shè)置有像素電極層(具有透光性的導(dǎo)電層122b)，通過設(shè)置在絕緣膜120中的接觸孔126，像素電極層(具有透光性的導(dǎo)電層122b)和導(dǎo)電層117b連接。
[0069]接著，使用圖2A至圖5F說明半導(dǎo)體裝置的制造工序的一例。
[0070]首先，在具有絕緣表面的襯底100上形成氧化物半導(dǎo)體膜101 (參照圖2A和2B)。
[0071]例如，作為具有絕緣表面的襯底100，可以使用用于液晶顯示裝置等的透可見光的玻璃襯底。上述玻璃襯底優(yōu)選為無堿玻璃襯底。作為無堿玻璃襯底，例如使用鋁硅酸鹽玻璃、鋁硼硅酸鹽玻璃、鋇硼硅酸鹽玻璃等的玻璃材料。除此之外，作為具有絕緣表面的襯底100還可以使用陶瓷襯底、石英襯底或藍寶石襯底等由絕緣體構(gòu)成的絕緣襯底、其表面使用絕緣材料覆蓋的由硅等半導(dǎo)體材料構(gòu)成的半導(dǎo)體襯底、其表面使用絕緣材料覆蓋的由金屬或不銹鋼等導(dǎo)體構(gòu)成的導(dǎo)電襯底等。
[0072]也可以在具有絕緣表面的襯底100上設(shè)置作為基底膜的絕緣膜。絕緣膜具有防止來自襯底100的堿金屬(L1、Cs、Na等)、堿土金屬(Ca、Mg等)或其他金屬元素等雜質(zhì)的擴散的功能。注意，將Na的濃度設(shè)定為5 X 11Vcm3以下，優(yōu)選設(shè)定為IX 11Vcm3以下。絕緣膜可以由選自氮化硅膜、氧化硅膜、氮氧化硅膜、氧氮化硅膜、氧化鋁膜、氮化鋁膜、氧氮化鋁膜、氮氧化鋁膜中的一種或多種的膜構(gòu)成的疊層結(jié)構(gòu)而形成。
[0073]氧化物半導(dǎo)體膜101可以由In-Ga-Zn-O類非單晶膜形成。例如，使用包含In、Ga及Zn的氧化物半導(dǎo)體靶材(In2O3 =Ga2O3 =ZnO= I:1:1)的濺射法形成氧化物半導(dǎo)體膜101。作為派射條件有如下:將襯底100和祀材之間的距離設(shè)定為30mm至500mm,將壓力設(shè)定為0.1Pa至2.0Pa、將直流(DC)電源設(shè)定為0.25kW至5.0kW(當(dāng)使用直徑為8英寸的靶材時)、將氣氛設(shè)定為氬氣氛、氧氣氛或氬和氧氣氛的混合氣氛。注意，作為氧化物半導(dǎo)體膜可以使用ZnO類非單晶膜。另外，氧化物半導(dǎo)體膜101的厚度為5nm至200nm左右即可。
[0074]作為上述濺射法，可以使用作為濺射用電源使用高頻電源的RF濺射法、DC濺射法、或以脈沖方法施加直流偏壓的脈沖DC濺射法等。RF濺射法主要用于絕緣膜的形成，而DC濺射法主要用于金屬膜的形成。
[0075]注意，在形成絕緣膜的情況下，也可以在形成氧化物半導(dǎo)體膜101之前對絕緣膜的表面進行等離子體處理。通過進行等離子體處理，可以去除附著于絕緣膜表面的塵屑。
[0076]通過使用脈沖直流(DC)電流源，可以減輕塵屑且膜厚度分布也變均勻，所以是優(yōu)選的。另外，在進行上述等離子體處理之后，通過不暴露于大氣地形成氧化物半導(dǎo)體膜101，可以抑制在絕緣膜和氧化物半導(dǎo)體膜101的界面上附著塵屑或水分。
[0077]此外，還可以使用能夠設(shè)置多個材料不同的靶材的多元濺射裝置。多元濺射裝置既可以在同一處理室中層疊形成不同膜，又可以在同一處理室中同時對多種材料進行濺射形成一個膜。再者，也可以采用在處理室內(nèi)具備磁場產(chǎn)生機構(gòu)的磁控管濺射裝置的方法(磁控管濺射法)、利用使用微波并產(chǎn)生的等離子體的ECR濺射法等。另外，還可以采用在成膜時使靶材物質(zhì)和濺射氣體成分起化學(xué)反應(yīng)而形成它們的化合物的反應(yīng)濺射法，以及在成膜時對襯底也施加電壓的偏壓濺射法等。
[0078]接著，在氧化物半導(dǎo)體膜101上形成抗蝕劑掩模102a、102b，使用該抗蝕劑掩模102a、102b選擇性地蝕刻氧化物半導(dǎo)體膜101，來形成島狀氧化物半導(dǎo)體層103a、103b (參照圖2C、2D)。在形成抗蝕劑掩模時采用旋涂法的情況下，為了提高抗蝕劑饃的均勻性，使用大量的抗蝕劑材料和顯影液，不需要的材料的耗量多。尤其是襯底大型化時，在使用旋涂法的成膜方法中，因為在旋轉(zhuǎn)大型襯底的機構(gòu)為大規(guī)模且材料液的浪費及污水量多，所以從大量生產(chǎn)的觀點來看，這是不利的。另外，當(dāng)對矩形的襯底進行旋涂時，在涂布膜上容易發(fā)生以旋轉(zhuǎn)軸為中心的圓形的不均勻。在此，采用噴墨法等液滴噴射法、絲網(wǎng)印刷法等選擇性地形成抗蝕劑材料膜，并進行暴露形成抗蝕劑掩模。通過選擇性地形成抗蝕劑材料膜，可以使抗蝕劑材料的使用量縮減，而可以實現(xiàn)大幅度的成本降低，來對應(yīng)于100mmX 1200mm、110Omm X 1250mm、1150mmX 1 300mm 等的大面積襯底。
[0079]作為此時的蝕刻方法可以使用濕蝕刻或干蝕刻。在此，通過使用醋酸、硝酸和磷酸的混合液的濕蝕刻，去除氧化物半導(dǎo)體膜101的不需要的部分形成島狀氧化物半導(dǎo)體層103a、103b。注意，在上述蝕刻之后去除抗蝕劑掩模102a、102b。另外，使用濕蝕刻的蝕刻劑只要能夠蝕刻氧化物半導(dǎo)體膜101即可，不局限于上述蝕刻劑。在進行干蝕刻的情況下，優(yōu)選使用含有氯的氣體或?qū)新鹊臍怏w添加氧的氣體。通過使用含有氯和氧的氣體，可以獲得用作基底膜的絕緣膜和氧化物半導(dǎo)體膜101的蝕刻選擇比，來可以充分地減少對于絕緣膜的損傷。
[0080]另外，作為用于干蝕刻的蝕刻裝置，可以使用如下:利用反應(yīng)性離子蝕刻法(Reactive 1n Etching ;RIE 法)的蝕刻裝置；利用 ECR (Electron Cyclotron Resonance ；電子回旋加速器諧振)或ICP(Inductively Coupled Plasma ;感應(yīng)稱合等離子體)等的高密度等離子體源的干蝕刻裝置。另外，作為與ICP蝕刻裝置相比在較大面積上容易獲得均勻放電的干蝕刻裝置，有ECCP(Enhanced Capacitively Coupled Plasma:增大電容f禹合等離子體)模式的蝕刻裝置，在該蝕刻裝置中，使上部電極接地，將13.56MHz的高頻電源連接到下部電極，并將3.2MHz的低頻電源連接到下部電極。當(dāng)采用該ECCP模式的蝕刻裝置時，可以對應(yīng)作為襯底使用超過第10代的一邊為3m的尺寸的襯底的情況。
[0081]然后，優(yōu)選進行200°C至600°C，代表為300°C至500°C的熱處理。在此，在氮氣氛下以350°C進行一個小時的熱處理。通過該熱處理進行構(gòu)成氧化物半導(dǎo)體層103a、103b的In-Ga-Zn-O類氧化物半導(dǎo)體的原子級的重新排列。由于可以釋放阻礙氧化物半導(dǎo)體層103a、103b中的載流子遷移的應(yīng)變，所以該熱處理(還包括光退火等)是重要的。注意，進行上述熱處理的時序只要在形成氧化物半導(dǎo)體層103a、103b之后，就沒有特別的限制。
[0082]接著，在島狀氧化物半導(dǎo)體層103a、103b上形成柵極絕緣膜104之后，在柵極絕緣膜104上形成導(dǎo)電膜105 (參照圖2E和2F)。
[0083]柵極絕緣膜104可以由氧化硅膜、氧氮化硅膜、氮化硅膜、氮氧化硅膜、氧化鋁膜、氮化鋁膜、氧氮化鋁膜、氮氧化鋁膜、氧化鉭膜的單層或疊層形成。柵極絕緣膜104可以通過濺射法等以50nm以上且250nm以下的厚度形成。例如，作為柵極絕緣膜104可以通過濺射法以10nm的厚度形成氧化硅膜。另外，可以通過濺射法以10nm的厚度形成氧化鋁膜。注意，柵極絕緣膜104優(yōu)選具有透光性。
[0084]通過由致密的膜形成柵極絕緣膜104，可以防止水分或氧從襯底100 —側(cè)進入到氧化物半導(dǎo)體層103a、103b。另外，也可以防止襯底100所包含的堿金屬(L1、Cs、Na等)或堿土金屬(Ca、Mg等)或其他金屬元素等雜質(zhì)進入到氧化物半導(dǎo)體層。注意，將Na的濃度設(shè)定為5X1019/cm3以下，優(yōu)選設(shè)定為IXlO1Vcm3以下。因此，可以抑制使用氧化物半導(dǎo)體的半導(dǎo)體裝置的半導(dǎo)體特性的變動。另外，也可以提高半導(dǎo)體裝置的可靠性。
[0085]導(dǎo)電膜105可以使用氧化銦錫(Indium Tin Oxide ;ΙΤ0)、包含氧化娃的氧化銦錫(ITSO)、有機銦、有機錫、氧化鋅(ZnO)、氮化鈦等。此外，也可以使用包含氧化鋅的氧化銦鋅(Indium Zinc Oxide ;ΙΖ0)、摻雜有鎵(Ga)的氧化鋅、氧化錫(SnO2)、包含氧化鎢的氧化銦、包含氧化鶴的氧化銦鋅、包含氧化鈦的氧化銦、包含氧化鈦的氧化銦錫等。通過使用派射法并使用這些材料，可以單層結(jié)構(gòu)或疊層結(jié)構(gòu)形成導(dǎo)電膜105。注意，在采用疊層結(jié)構(gòu)的情況下，優(yōu)選所有多個膜的光透過率充分高。
[0086]接著，在導(dǎo)電膜105上形成抗蝕劑掩模107a、107b，使用該抗蝕劑掩模107a、107b選擇性地蝕刻導(dǎo)電膜105，來形成導(dǎo)電層109a、109b (參照圖2G和2H)。注意，在上述蝕刻之后去除抗蝕劑掩模107a、107b。此時，為了提高之后形成的絕緣膜112的覆蓋率且防止斷開，優(yōu)選將柵電極的端部蝕刻為錐形。注意，柵電極包括柵極布線等、由上述導(dǎo)電膜形成的電極或布線。
[0087]接著，在柵極絕緣膜104、導(dǎo)電層109a、109b上形成導(dǎo)電膜106 (參照圖3A和3B)。
[0088]導(dǎo)電膜106 可以使用鋁(Al)、鎢(W)、鈦(Ti)、鉭(Ta)、鑰(Mo)、鎳(Ni)、鉬(Pt)、銅(Cu)、金(Au)、銀(Ag)、錳(Mn)、釹(Nd)等金屬材料、以這些金屬材料為主要成分的合金材料、或以這些金屬材料為成分的氮化物，以單層或疊層形成。優(yōu)選使用鋁等的低電阻導(dǎo)電材料而形成。
[0089]在導(dǎo)電膜105 (或?qū)щ妼?09a、109b)上形成導(dǎo)電膜106的情況下,有時使雙方的膜起反應(yīng)。例如，在對導(dǎo)電膜105使用ΙΤ0，且對導(dǎo)電膜106使用鋁的情況下，有時起化學(xué)反應(yīng)。因此，優(yōu)選在導(dǎo)電膜105和導(dǎo)電膜106之間夾住高熔點材料，以免起化學(xué)反應(yīng)。例如，高熔點材料的例子，可以舉出鑰、鈦、鎢、鉭、鉻等。再者，在使用高熔點材料的膜上使用電導(dǎo)率高的材料來將導(dǎo)電膜106作為疊層膜，這是優(yōu)選的。作為高電導(dǎo)率的材料，可以舉出鋁、銅、銀等。例如，在以疊層結(jié)構(gòu)形成導(dǎo)電膜106的情況下，可以采用如下結(jié)構(gòu):第一層為鑰、第二層為鋁、第三層為鑰的疊層；或第一層為鑰、第二層為含有微量釹的鋁、第三層為鑰的疊層。
[0090]接著，在導(dǎo)電膜106上形成抗蝕劑掩模110，使用該抗蝕劑掩模110蝕刻導(dǎo)電膜106 (參照圖3C和3D)。上述蝕刻之后去除抗蝕劑掩模110。其結(jié)果，導(dǎo)電膜106留下形成有抗蝕劑掩模110的部分而被去除，來使導(dǎo)電層109a露出。由此，導(dǎo)電層Illa和導(dǎo)電層109a分別具有的表面積不同。就是說,導(dǎo)電層109a所具有的表面積大于導(dǎo)電層Illa所具有的表面積。或者，導(dǎo)電層Illa和導(dǎo)電層109a具有導(dǎo)電層Illa和導(dǎo)電層109a重疊的區(qū)域、導(dǎo)電層Illa和導(dǎo)電層109a不重疊的區(qū)域。
[0091]至少在具有遮光性的導(dǎo)電層Illa的區(qū)域中用作柵極布線，并且在具有透光性的導(dǎo)電層109a的區(qū)域中用作柵電極。通過使用具有透光性的材料形成用作柵電極的導(dǎo)電層109a，即使在形成有柵電極的部分也可以透光，來可以提高像素的開口率。另外，通過使用具有遮光性的導(dǎo)電層形成用作柵極布線的導(dǎo)電層111a，可以降低布線電阻，且降低耗電量。另外，柵極布線因為由具有遮光性的導(dǎo)電層構(gòu)成，所以可以對像素之間進行遮光。另外，也可以提聞對比度。
[0092]注意，雖然說明在形成導(dǎo)電層109a、109b之后，形成具有遮光性的導(dǎo)電層Illa的工序，但是也可以將形成的順序反過來。就是說，在形成用作柵極布線并具有遮光性的導(dǎo)電層Illa之后，可以形成用作柵電極的具有透光性的導(dǎo)電層109a、109b(參照圖8A和8C)。
[0093]另外，如圖3C和3D所示那樣，在與柵極布線相同的方向上配置有電容布線。在像素區(qū)中，電容布線優(yōu)選由導(dǎo)電層10%形成，但是也可以在之后形成的與源極布線重疊的區(qū)域中，按順序?qū)盈B具有透光性的導(dǎo)電層10%、具有遮光性的導(dǎo)電層lllb(參照圖1A)。通過采用這種結(jié)構(gòu)，可以降低電阻。
[0094]雖然在本實施方式中示出將電容布線的寬度和柵極布線的寬度形成為相同的例子，但是也可以將電容布線的寬度和柵極布線的寬度形成為不同。優(yōu)選將電容布線的寬度形成為大于柵極布線的寬度。可以將保持電容部151a的表面積變大。
[0095]注意，在形成氧化物半導(dǎo)體層103a、103b之后，在形成柵極絕緣膜104之后，在形成柵電極之后的任一中，也可以進行提高氧化物半導(dǎo)體層103a、103b的一部分的區(qū)域或全部的區(qū)域的電導(dǎo)率的處理。例如，作為提高電導(dǎo)率的處理，可以舉出氫化處理等。通過將包含氫的氮化硅設(shè)置在氧化物半導(dǎo)體層103b的上層，并且施加熱，來可以進行氧化物半導(dǎo)體層的氫化處理?；蛘撸ㄟ^在氫氣氛中施加熱，來可以使氧化物半導(dǎo)體層氫化。另外，如圖6所示那樣，通過在與氧化物半導(dǎo)體層103a的溝道形成區(qū)重疊的區(qū)域中形成溝道保護層127，可以在氧化物半導(dǎo)體層103a中形成選擇性地提高電導(dǎo)率的區(qū)域。
[0096]溝道保護層127優(yōu)選由氧化硅形成。由此，可以抑制氫進入到在氧化物半導(dǎo)體層103a的溝道部中。注意，也可以在提高電導(dǎo)率的處理之后去除溝道保護層127。另外，溝道保護層127也可以由抗蝕劑形成。在此情況下，優(yōu)選在氫化處理之后去除抗蝕劑。如此，通過對氧化物半導(dǎo)體層103a、103b進行提高電導(dǎo)率的處理，可以使晶體管的電流容易流過，且降低電容元件的電極的電阻。
[0097]在圖6中，雖然示出將溝道保護層127設(shè)置為接觸于氧化物半導(dǎo)體層103a的例子，但是也可以將溝道保護層127設(shè)置在柵極絕緣膜104上。另外，通過調(diào)整溝道保護層127和用作柵電極的導(dǎo)電層109a的形狀，使溝道保護層127大于導(dǎo)電層109a，來可以形成偏移區(qū)域。
[0098]接著，在覆蓋導(dǎo)電層109a、10%、柵極絕緣膜104地形成絕緣膜112作為層間絕緣膜之后，在絕緣膜112中形成到達氧化物半導(dǎo)體層的接觸孔，來使氧化物半導(dǎo)體層的表面的一部分露出(參照圖3E和3F)。
[0099]絕緣膜112可以采用由如下材料構(gòu)成的單層結(jié)構(gòu)或疊層結(jié)構(gòu)的膜，該材料為:氧化硅、氮化硅、氧氮化硅、氮氧化硅等的具有氧或氮的絕緣膜、DLC(類金剛石碳)等包含碳的膜、環(huán)氧、聚酰亞胺、聚酰胺、聚乙烯苯酚、苯并環(huán)丁烯、丙烯酸樹脂等的有機材料或者如硅氧烷樹脂等硅氧烷材料。注意，絕緣膜112優(yōu)選具有透光性。
[0100]接著，在絕緣膜112上形成導(dǎo)電膜113 (參照圖3G和3H)。
[0101]優(yōu)選由與形成導(dǎo)電膜105的材料大致相同的材料形成導(dǎo)電膜113。大致相同的材料是指主要成分的元素為相同的材料，從雜質(zhì)的觀點來看，有時包含的元素的種類、濃度等不同。像這樣，通過使用大致相同的材料，具有如下優(yōu)點:在利用濺射法、蒸鍍等形成導(dǎo)電膜113的情況下，可以與導(dǎo)電膜105共同使用材料。通過可以共同使用材料，可以使用同一制造裝置，這樣可以順利進行制造工序，并可以提高產(chǎn)率，從而可以實現(xiàn)低成本化。
[0102]通過在導(dǎo)電膜113上形成抗蝕劑掩模115a、1156b，使用該抗蝕劑掩模115a、115b選擇性地蝕刻導(dǎo)電膜113，來形成導(dǎo)電層117a、117b (參照圖4A和4B)。注意，在上述蝕刻之后去除抗蝕劑掩模115a、115b。
[0103]接著，在導(dǎo)電層117a、117b及絕緣膜112上形成導(dǎo)電膜114(參照圖4C和4D)。
[0104]導(dǎo)電膜114 可以使用鋁(Al)、鎢(W)、鈦(Ti)、鉭(Ta)、鑰(Mo)、鎳(Ni)、鉬(Pt)、銅(Cu)、金(Au)、銀(Ag)、錳(Mn)、釹(Nd)等金屬材料、以這些金屬材料為主要成分的合金材料、或以這些金屬材料為成分的氮化物，以單層或疊層形成。優(yōu)選使用鋁等的低電阻導(dǎo)電材料而形成。
[0105]另外，導(dǎo)電膜114優(yōu)選由與形成導(dǎo)電膜106的材料不同的材料形成。另外，導(dǎo)電膜114優(yōu)選由與導(dǎo)電膜106不同的疊層結(jié)構(gòu)形成。這是因為在很多情況下，在半導(dǎo)體裝置的制造工序中對導(dǎo)電膜114和導(dǎo)電膜106施加的溫度不同的緣故。一般地，與導(dǎo)電膜114相比，在很多情況下導(dǎo)電膜106處于高溫下。從而，與導(dǎo)電膜114相比，導(dǎo)電膜106優(yōu)選使用熔點高的材料或采用疊層結(jié)構(gòu)。或者，與導(dǎo)電膜114相比，導(dǎo)電膜106優(yōu)選使用不易發(fā)生小丘的材料或采用疊層結(jié)構(gòu)?；蛘撸驗橛袝r導(dǎo)電膜114構(gòu)成供應(yīng)圖像信號的信號線，所以優(yōu)選采用比導(dǎo)電膜106布線電阻更小的材料或采用疊層結(jié)構(gòu)。
[0106]與在導(dǎo)電膜105 (或者導(dǎo)電層109a、109b)上形成導(dǎo)電膜106的情況同樣,在導(dǎo)電膜113(或者導(dǎo)電層117a、117b)上形成導(dǎo)電膜114的情況下，有時使雙方的膜起反應(yīng)。因此，在導(dǎo)電膜113上形成導(dǎo)電膜114的情況下，也優(yōu)選在導(dǎo)電膜113和導(dǎo)電膜114之間夾住高熔點材料。例如，作為高熔點材料的例子，可以舉出鑰、鈦、鎢、鉭、鉻等。再者，在使用高熔點材料的膜上使用高電導(dǎo)率的材料來以疊層膜形成導(dǎo)電膜114，這是優(yōu)選的。作為高電導(dǎo)率的材料，可以舉出鋁、銅、銀等。
[0107]接著，在導(dǎo)電膜114上形成抗蝕劑掩模118，使用該抗蝕劑掩模118蝕刻導(dǎo)電膜114(參照圖4E和4F)。上述蝕刻之后去除抗蝕劑掩模118。其結(jié)果，導(dǎo)電膜114留下形成有抗蝕劑掩模118的部分而被去除，來使導(dǎo)電層117a露出。由此，導(dǎo)電層119a和導(dǎo)電層117a分別具有的表面積不同。就是說，導(dǎo)電層117a所具有的表面積大于導(dǎo)電層119a所具有的表面積?；蛘?，導(dǎo)電層119a和導(dǎo)電層117a具有導(dǎo)電層119a和導(dǎo)電層117a重疊的區(qū)域、導(dǎo)電層119a和導(dǎo)電層117a不重疊的區(qū)域。
[0108]至少在具有遮光性的導(dǎo)電層119a的區(qū)域中用作源極布線，并且在具有透光性的導(dǎo)電層117a的區(qū)域中用作源電極或漏電極。通過使用具有透光性的導(dǎo)電層形成用作源電極或漏電極的導(dǎo)電層117a、117b，即使在形成有源電極或漏電極的部分也可以透光，來可以提高像素的開口率。另外，通過使用具有遮光性的導(dǎo)電層形成用作源極布線的導(dǎo)電層119a，可以降低布線電阻，且降低耗電量。另外，源極布線因為由具有遮光性的導(dǎo)電層119a構(gòu)成，所以可以對像素之間進行遮光。換言之，借助于設(shè)在行方向上的柵極布線、以及設(shè)在列方向上的源極布線，即使不使用黑底也可以對像素之間的空隙進行遮光。
[0109]注意，雖然說明在形成導(dǎo)電層117a、117b之后，形成具有遮光性的導(dǎo)電層119a的工序，但是也可以將形成的順序反過來。就是說，在形成用作源極布線的具有遮光性的導(dǎo)電層119a之后，可以形成用作源電極或漏電極的具有透光性的導(dǎo)電層117a、117b(參照圖8A和 8B)。
[0110]另外，在圖4E和4F中，導(dǎo)電層117b用作保持電容部151a的電極。在電容布線中，保持電容部151a將柵極絕緣膜104和絕緣膜112作為介電體并由用作電極的氧化物半導(dǎo)體層103b、導(dǎo)電層109b和導(dǎo)電層117b構(gòu)成。通過采用這種結(jié)構(gòu)，可以降低電阻。
[0111]如此，通過由具有透光性的導(dǎo)電層構(gòu)成保持電容部151a，可以使形成在保持電容部151a的部分透光，而可以提高開口率。另外，通過由具有透光性的材料構(gòu)成保持電容部151a，也可以將保持電容部151a的尺寸增大，因此即使晶體管截止，也提高像素電極的電位保持特性，而提高顯示質(zhì)量。另外，可以使饋通電位降低。
[0112]通過上述，可以制造晶體管150a、保持電容部151a。另外，將晶體管150a和保持電容部151a作為具有透光性的元件。注意，在使用氧化物半導(dǎo)體層103b并將柵極絕緣膜104作為介電體形成保持電容部的情況下，可以將由導(dǎo)電層109b形成的電容布線的電位高于對置電極的電位(共同線的電位)。因此可以對氧化物半導(dǎo)體層103b感應(yīng)電荷而容易將氧化物半導(dǎo)體層103b用作保持電容部的電極。另一方面，在不使用氧化物半導(dǎo)體層103b形成保持電容部的情況下，或在通過氫化處理等對氧化物半導(dǎo)體層103b進行提高電導(dǎo)率的處理的情況下，也可以采用與對置電極(共同電極)相同的電位。由此，可以減少布線的數(shù)量。
[0113]接著，在形成絕緣膜120之后，在絕緣膜120上形成抗蝕劑掩模(未圖示)，使用該抗蝕劑掩模對絕緣膜120進行蝕刻，來在絕緣膜120中形成接觸孔(參照圖5A和5B)。絕緣膜120可以用作使形成有晶體管150a、保持電容部151a或布線等的表面平坦的絕緣膜。因為可以將晶體管150a、保持電容部151a作為具有透光性的元件而形成，所以配置有它們的區(qū)域也可以用作開口區(qū)。因此，緩和由于晶體管150a、保持電容部151a或布線等的凹凸，來使形成有這些元件的上部平坦是有益的。
[0114]另外，絕緣膜120可以用作從雜質(zhì)等保護晶體管150a的絕緣膜。絕緣膜120可以由如具有氮化硅的膜形成。具有氮化硅的膜阻擋雜質(zhì)的效果高，這是優(yōu)選的。另外，絕緣膜120可以由具有有機材料的膜形成。作為有機材料的例子優(yōu)選使用丙烯酸樹脂、聚酰亞胺、聚酰胺等。這些有機材料因為使凹凸平坦的效果高，所以是優(yōu)選的。因此，在作為絕緣膜120采用具有氮化硅的膜和具有有機材料的膜的疊層結(jié)構(gòu)的情況下，優(yōu)選在下側(cè)配置具有氮化硅的膜，在上側(cè)配置具有有機材料的膜。注意，在采用疊層結(jié)構(gòu)形成絕緣膜120的情況下，優(yōu)選各個膜的透光性充分高。另外，也可以采用感光性材料.在此情況下，不需要對絕緣膜120進行蝕刻形成接觸孔。
[0115]另外，絕緣膜120可以具有用作濾色片的功能。通過在襯底100—側(cè)設(shè)置濾色片，不需要在對置襯底一側(cè)設(shè)置濾色片，而不需要用于調(diào)整兩個襯底的位置的余地，因此可以使面板的制造容易。注意，也可以不形成絕緣膜120。也可以在與源電極、源極布線相同的層上設(shè)置有像素電極。
[0116]接著，在絕緣膜120及接觸孔上形成導(dǎo)電膜121 (參照圖5C和OT)。優(yōu)選由具有與形成導(dǎo)電膜105和導(dǎo)電膜113的材料大致相同的材料形成導(dǎo)電膜121。像這樣，通過使用大致相同的材料，具有如下優(yōu)點:在利用濺射法、蒸鍍等形成導(dǎo)電膜121的情況下，可以與導(dǎo)電膜105和導(dǎo)電膜113共同使用材料。通過可以共同使用材料，可以使用同一制造裝置，這樣可以順利進行制造工序，并可以提高產(chǎn)率，從而可以實現(xiàn)低成本化。
[0117]接著，在導(dǎo)電膜121上形成抗蝕劑掩模(未圖示)，使用該抗蝕劑掩模選擇性地蝕刻導(dǎo)電膜121，來形成導(dǎo)電層122a、122b(參照圖5E和5F)。注意，在上述蝕刻之后去除抗蝕劑掩模。
[0118]導(dǎo)電層122a、122b可以用作像素電極?；蛘?，導(dǎo)電層122a、122b通過接觸孔可以使源極布線、源電極、柵極布線、柵電極、像素電極、電容布線、保持電容部的電極等互相連接。因此，導(dǎo)電層122a、122b用作連接導(dǎo)體和導(dǎo)體的布線。
[0119]通過上述，可以制造半導(dǎo)體裝置。通過在本實施方式所示的制造方法中，可以形成具有透光性的晶體管150a及具有透光性的保持電容部151a。由此，即使在像素內(nèi)配置晶體管、保持電容部的情況下，也形成在晶體管、保持電容部的部分可以透光，因此提高開口率。再者，由于連接晶體管和元件(例如別的晶體管)的布線可以使用低電阻率且電導(dǎo)率高的材料形成，因此可以減少信號的波狀畸變，而可以減少由于布線電阻導(dǎo)致的電壓下降。
[0120]接著，使用圖7A至7C說明半導(dǎo)體裝置的其他一例。圖7A至7C所示的半導(dǎo)體裝置的很多部分與圖1A和IB共同。因此，在下面省略重復(fù)的部分，而說明不同之點。另外，圖7A是平面圖，圖7B是沿著圖7A中的線A-B截斷的截面圖，圖7C是沿著圖7A中的線C-D截斷的截面圖。
[0121]雖然圖1A和IB中示出作為柵極布線及源極布線按順序?qū)盈B具有透光性的導(dǎo)電層、具有遮光性的導(dǎo)電層的例子，但是也可以按順序?qū)盈B具有遮光性的導(dǎo)電層、具有透光性的導(dǎo)電層(參照圖7A至7C)。作為用作柵電極的具有透光性的導(dǎo)電層109a連接到用作柵極布線的具有遮光性的導(dǎo)電層Illa即可。與柵極布線同樣，用作源電極或漏電極的具有透光性的導(dǎo)電層117a連接到用作源極布線的具有遮光性的導(dǎo)電層119a即可。
[0122]使用圖8A至8C說明半導(dǎo)體裝置的其他一例。圖8A至8C所示的半導(dǎo)體裝置的很多部分與圖1A和IB共同。因此，在下面省略重復(fù)的部分，而說明不同之點。另外，圖8A是平面圖，圖8B是沿著圖8A中的線A-B截斷的截面圖，圖SC是沿著圖8A中的線C-D截斷的截面圖。
[0123]雖然圖1A和IB中示出作為柵極布線及源極布線按順序?qū)盈B的具有透光性的導(dǎo)電層、具有遮光性的導(dǎo)電層的例子，但是也可以由具有遮光性的導(dǎo)電層形成柵極布線及源極布線(參照圖8A至SC)。作為用作柵電極的具有透光性的導(dǎo)電層109a連接到用作柵極布線的具有遮光性的導(dǎo)電層Illa即可。與柵極布線同樣，用作源電極或漏電極的具有透光性的導(dǎo)電層117a連接到用作源極布線的具有遮光性的導(dǎo)電層119a即可。
[0124]另外，雖然在柵極布線上制造晶體管的情況下，晶體管的尺寸依賴于晶體管的柵極布線的寬度，但是在本實施方式中可以在像素內(nèi)形成晶體管，所以可以將晶體管形成為大。例如，如圖9所示那樣，可以制造其溝道寬度W或溝道長度L長于柵極布線寬度的晶體管。通過將晶體管變大，可以充分地提高其電流能力，且縮短對于像素的信號寫入時間。而且可以減少截止電流，而減少不均勻等。因此，可以提供高清晰的顯示裝置。
[0125]注意，像素結(jié)構(gòu)不局限于圖1A和1B。例如，如圖1OA和1B所示那樣，也可以不設(shè)置電容布線，而設(shè)置保持電容，其中像素電極和相鄰的像素的柵極布線隔著絕緣膜和柵極絕緣膜彼此重疊。
[0126]使用圖1lA至IlC說明半導(dǎo)體裝置的其他一例。圖1lA至IlC所示的半導(dǎo)體裝置的很多部分與圖1A和IB共同。因此，在下面省略重復(fù)的部分，而說明不同之點。另外，圖1lA是平面圖，圖1lB是沿著圖1lA中的線A-B截斷的截面圖。
[0127]圖1lA和IlB的與圖1A和IB不同之點是如下:作為保持電容部151c的電極，不使用氧化物半導(dǎo)體層，而使用構(gòu)成電容布線的具有透光性的導(dǎo)電層109c和用作源電極或漏電極的導(dǎo)電層117c。因此，電容布線可以獲得與對置電極相同電位。另外，對保持電容部151c不使用氧化物半導(dǎo)體層，所以電容值小，因此優(yōu)選將圖1lA和IlB所示的導(dǎo)電層109c和導(dǎo)電層117c的表面積大于圖1A和IB所不的導(dǎo)電層109c和導(dǎo)電層117b。保持電容部151c的尺寸優(yōu)選為像素間距的七成以上或八成以上。另外，在導(dǎo)電層117c上的導(dǎo)電層11%上實現(xiàn)像素電極的接觸。下面，與圖1A和IB所示的結(jié)構(gòu)同樣，所以省略詳細說明。
[0128]通過采用這種結(jié)構(gòu)，可以將高光透過率的保持電容部151c形成為大。通過將保持電容部151c形成為大，即使晶體管截止，也提高像素電極的電位保持特性，而提高顯示質(zhì)量。另外，可以使饋通電位降低。另外，在將保持電容部151c形成為大的情況下，即使在形成有保持電容部151c的部分，也可以透光，因此可以提高開口率且降低耗電量。另外，即使像素電極的接觸孔的凹凸導(dǎo)致液晶的取向混亂，也由具有遮光性的導(dǎo)電層119b，可以防止光泄露。
[0129]使用圖12說明半導(dǎo)體裝置的其他一例。圖12所示的半導(dǎo)體裝置的很多部分與圖1A和IB共同。因此，在下面省略重復(fù)的部分，而說明不同之點。另外，圖12是平面圖。
[0130]圖12示出EL顯示裝置的例子作為像素的結(jié)構(gòu)的一例。圖12所示的像素具有如下:由按順序?qū)盈B的導(dǎo)電層109a、導(dǎo)電層Illa構(gòu)成的柵極布線；由按順序?qū)盈B的導(dǎo)電層117a、導(dǎo)電層119a構(gòu)成的源極布線；開關(guān)晶體管150a ;驅(qū)動晶體管150c ;保持電容部151d ；由按順序?qū)盈B的導(dǎo)電層117e和導(dǎo)電層119c構(gòu)成的電源線。
[0131]與圖1B所示的晶體管150a同樣，圖12所示的晶體管150a在具有絕緣表面的襯底上由如下構(gòu)成:氧化物半導(dǎo)體層103a ;覆蓋氧化物半導(dǎo)體層103a的柵極絕緣膜；設(shè)置在柵極絕緣膜上的用作柵電極的導(dǎo)電層109a ;覆蓋氧化物半導(dǎo)體層103a和導(dǎo)電層109a的絕緣膜；設(shè)置在絕緣膜上的電連接到氧化物半導(dǎo)體層103a并用作源電極或漏電極的導(dǎo)電層117a、117b。另外，驅(qū)動晶體管150c包括:具有絕緣表面的襯底上的氧化物半導(dǎo)體層103c ；覆蓋氧化物半導(dǎo)體層103c的柵極絕緣膜；設(shè)置在柵極絕緣膜上的用作柵電極的導(dǎo)電層109d ;覆蓋氧化物半導(dǎo)體層103c和導(dǎo)電層109d的絕緣膜112 ;設(shè)置在絕緣膜112上的電連接到氧化物半導(dǎo)體層103c并用作源電極或漏電極的導(dǎo)電層117e、117f。保持電容部151d將柵極絕緣膜和絕緣膜作為介電體并由用作電極的氧化物半導(dǎo)體層103d、導(dǎo)電層10%和導(dǎo)電層117b構(gòu)成。
[0132]雖然圖12所示的半導(dǎo)體裝置示出具有開關(guān)晶體管150a、驅(qū)動晶體管150c的兩個晶體管的情況，但是也可以在一個像素中設(shè)置三個以上的晶體管。
[0133]如此，即使在一個像素中設(shè)置兩個以上的晶體管的情況下，也使形成有晶體管的部分透光，因此可以提高開口率。
[0134]注意，在保護電路、柵極驅(qū)動器或源極驅(qū)動器等外圍驅(qū)動電路部分中，不需要使晶體管部分透光。因此，在像素部中使用具有透光性的材料形成晶體管或電容元件，也可以使用具有遮光性的材料形成外圍驅(qū)動電路部分中的晶體管。
[0135]本實施方式可以與其他實施方式適當(dāng)?shù)亟M合而使用。
[0136]實施方式2
[0137]在本實施方式中，使用圖13A至圖22B說明半導(dǎo)體裝置的制造工序的一例。注意，本實施方式中的半導(dǎo)體裝置及其制造工序的很多部分與實施方式I共同。因此，在下面省略重復(fù)的部分，而詳細地說明不同之點。
[0138]圖13A和13B示出本實施方式的半導(dǎo)體裝置。圖13A是平面圖，圖13B是沿著圖13A中的線A-B截斷的截面圖。
[0139]圖13A和13B與圖1A和IB不同之點是如下:在圖1A和IB中，形成用于晶體管150a的氧化物半導(dǎo)體層103a和用于保持電容部151a的氧化物半導(dǎo)體層103b，但是在圖13A和13B中，將晶體管250的氧化物半導(dǎo)體層和保持電容部251的氧化物半導(dǎo)體層形成為一個島。
[0140]通過采用這種結(jié)構(gòu)，用來形成氧化物半導(dǎo)體層的設(shè)計更容易。另外，可以減少接觸孔的數(shù)量，所以可以減少接觸電阻。另外，可以減少接觸不良。
[0141]接著，使用圖14A至圖19B說明半導(dǎo)體裝置的制造工序的一例。另外，在本實施方式中，說明使用多級灰度掩模制造半導(dǎo)體裝置的情況。
[0142]首先，在具有絕緣表面的襯底200上形成氧化物半導(dǎo)體層203a、203b(參照圖14A和 14B)。
[0143]至于襯底200的材料、氧化物半導(dǎo)體層203a、203b的材料及制造方法可以參照實施方式I所示的襯底100、氧化物半導(dǎo)體層103a、103b。另外，也可以在具有絕緣表面的襯底200上設(shè)置用作基底膜的絕緣膜。
[0144]接著，在氧化物半導(dǎo)體層203a、203b上形成柵極絕緣膜204、導(dǎo)電膜205、導(dǎo)電膜206 (參照圖14C和14D)。
[0145]至于柵極絕緣膜204、導(dǎo)電膜205、導(dǎo)電膜206的材料及制造方法可以參照實施方式I所示的柵極絕緣膜104、導(dǎo)電膜105及導(dǎo)電膜106。
[0146]接著，在導(dǎo)電膜206上形成抗蝕劑掩模207a、207b。作為抗蝕劑掩模207a、207b，通過使用多級灰度掩模，可以形成具有厚度不同的區(qū)域的抗蝕劑掩模。通過使用多極灰度掩模，減少所使用的光掩模數(shù)量，而減少制造工序，所以是優(yōu)選的。在本實施方式中，可以在形成導(dǎo)電膜205、206的圖案的工序和形成導(dǎo)電膜213、214的圖案的工序中使用多極灰度掩模。
[0147]多級灰度掩模是指可以多個階段的光量進行曝光的掩模，代表性的可以曝光區(qū)域、半曝光區(qū)域以及非曝光區(qū)域的三個階段進行曝光。通過使用多級灰度掩模，可以一次的曝光及顯影的工序形成具有多個(代表性的為兩種)厚度的抗蝕劑掩模。由此，通過使用多級灰度掩模，可以減少光掩模數(shù)量。
[0148]圖19A1及圖19B1是示出代表性的多級灰度掩模的截面圖。圖19A1表示灰度掩模403，圖19B1表示半色調(diào)掩模414。
[0149]圖19A1所示的灰度掩模403由在具有透光性的襯底400上使用遮光層形成的遮光部401、以及根據(jù)遮光層的圖案設(shè)置的衍射光柵部402構(gòu)成。
[0150]衍射光柵部402通過具有以用于曝光的光的分辨極限以下的間隔設(shè)置的槽縫、點或網(wǎng)眼等，來控制光透過率。此外，設(shè)置在衍射光柵部402的槽縫、點或網(wǎng)眼既可以為周期性的，又可以為非周期性的。
[0151]作為具有透光性的襯底400可以使用石英等形成。構(gòu)成遮光部401及衍射光柵部402的遮光層使用金屬膜形成即可，優(yōu)選使用鉻或氧化鉻等設(shè)置。
[0152]在對灰度掩模403照射用于曝光的光的情況下，如圖19A2所示，重疊于遮光部401的區(qū)域的透光率為0%，不設(shè)置遮光部401或衍射光柵部402的區(qū)域的透光率為100%。此夕卜，根據(jù)衍射光柵的槽縫、點或網(wǎng)眼的間隔等衍射光柵部402的透光率可以被調(diào)整為大約10%至70%的范圍內(nèi)。
[0153]圖19B1所示的半色調(diào)掩模414由在具有透光性的襯底411上使用半透光層形成的半透光部412、以及使用遮光層形成的遮光部413構(gòu)成。
[0154]半透光部412可以使用MoSiN、MoSi, MoS1, MoS1N, CrSi等的層形成。遮光部413使用與灰度掩模的遮光層同樣的金屬膜形成即可，優(yōu)選使用鉻或氧化鉻等。
[0155]在對半色調(diào)掩模414照射用于曝光的光的情況下，如圖19B2所示，重疊于遮光部413的區(qū)域的透光率為O %，不設(shè)置遮光部413或半透光部412的區(qū)域的透光率為100 %。此夕卜，根據(jù)形成的材料的種類或形成的膜厚等半透光部412的透光率可以被調(diào)整為大約10%至70%的范圍內(nèi)。
[0156]通過使用多級灰度掩模，可以形成三個曝光水平的掩模，該三個曝光水平為曝光部分、中間曝光部分、以及未曝光部分，并且通過進行一次的曝光及顯影工序，可以形成具有多個(典型為兩種)厚度區(qū)域的抗蝕劑掩模。由此，通過使用多級灰度掩模，可以減少光掩模數(shù)量。
[0157]如圖14E和14F所示的半色調(diào)掩模由透光的襯底300上的半透過層301a、301b及遮光層301c構(gòu)成。從而，在導(dǎo)電膜206上的后面成為保持電容部251的電極及柵電極的部分將抗蝕劑掩模207a、207b形成得較薄，在后面成為柵極布線的部分將抗蝕劑掩模207a形成得較厚(參照圖14E和14F)。
[0158]使用抗蝕劑掩模207a、207b，對導(dǎo)電膜205、206的不需要的部分選擇性地進行蝕刻并去除，來形成導(dǎo)電層208a、209a、導(dǎo)電層208b、209b (參照圖15A和15B)。
[0159]接著，對抗蝕劑掩模207a、207b進行以氧等離子體的灰化。通過對抗蝕劑掩模207a、207b進行以氧等離子體的灰化，抗蝕劑掩模207b被去除而使導(dǎo)電層208b露出。另夕卜，抗蝕劑掩模207a縮小，其作為抗蝕劑掩模210留下(參照圖15C和15D)。如此，通過使用利用多級灰度掩模形成的抗蝕劑掩模，不再增加抗蝕劑掩模，因此可以使工序簡化。
[0160]接著，使用抗蝕劑掩模210對導(dǎo)電層208a、208b進行蝕刻(參照圖16A和16B)。在上述蝕刻之后去除抗蝕劑掩模210。其結(jié)果，導(dǎo)電層208b被去除，而使導(dǎo)電層20%露出。此外，以留下形成有抗蝕劑掩模210的部分的方式去除導(dǎo)電層208a，并且使導(dǎo)電層209a露出。由此，導(dǎo)電層208a和導(dǎo)電層209a的各個層所具有的表面積大不一樣。換言之,導(dǎo)電層209a所具有的表面積大于導(dǎo)電層208a所具有的表面積?；蛘?導(dǎo)電層208a和導(dǎo)電層209a具有導(dǎo)電層208a和導(dǎo)電層209a重疊的區(qū)域以及導(dǎo)電層208a和導(dǎo)電層209a不重疊的區(qū)域。
[0161]至少在具有遮光性的導(dǎo)電層211a的區(qū)域中用作柵極布線，并且在具有透光性的導(dǎo)電層209a的區(qū)域中用作柵電極。通過使用具有透光性的材料形成用作柵電極的導(dǎo)電層209a，可以提高像素的開口率。另外，通過按順序?qū)盈B具有透光性的導(dǎo)電層、具有遮光性的導(dǎo)電層形成用作柵極布線的導(dǎo)電層209a和導(dǎo)電層211a，可以降低布線電阻，且降低耗電量。另外，柵極布線因為由具有遮光性的導(dǎo)電層構(gòu)成，所以可以對像素之間進行遮光。
[0162]另外，在與柵極布線相同的方向上配置有電容布線。在像素區(qū)中，電容布線優(yōu)選由具有透光性的導(dǎo)電層20%形成，但是在重疊于后面形成的源極布線的區(qū)域中，也可以按順序?qū)盈B具有透光性的導(dǎo)電層20%、具有遮光性的導(dǎo)電層211b。
[0163]如此，通過使用多級灰度掩模，可以以一個掩模形成具有透光性的區(qū)域(高光透過率的區(qū)域)和具有遮光性的區(qū)域(低光透過率的區(qū)域)。因此可以不增加掩模數(shù)量地形成具有透光性的區(qū)域(高光透過率的區(qū)域)和具有遮光性的區(qū)域(低光透過率的區(qū)域)。
[0164]接著，在覆蓋導(dǎo)電層209a、209b及柵極絕緣膜204地形成用作層間絕緣膜的絕緣膜212之后，在絕緣膜212中形成到達氧化物半導(dǎo)體層的接觸孔，來使氧化物半導(dǎo)體層的表面的一部分露出。至于絕緣膜212的材料及制造方法可以參照實施方式I所示的絕緣膜112。
[0165]接著，在絕緣膜212上形成導(dǎo)電膜213、導(dǎo)電膜214 (參照圖16C和16D)。至于導(dǎo)電膜213、導(dǎo)電膜214的材料及制造方法可以參照實施方式I所示的導(dǎo)電膜113、導(dǎo)電膜114。
[0166]接著，使用半色調(diào)掩模在導(dǎo)電膜214上形成抗蝕劑掩模215a、215b(參照圖17A和17B)。半色調(diào)掩模由透光的襯底302上的半透過層303b及遮光層303a構(gòu)成。因此，在導(dǎo)電膜214上，在后面成為源電極或漏電極的部分上形成較薄的抗蝕劑掩模215b，在后面成為源極布線的部分上形成較厚的抗蝕劑掩模215a。
[0167]使用抗蝕劑掩模215a、215b，對導(dǎo)電膜213、214的不需要的部分選擇性地進行蝕刻并去除，來形成導(dǎo)電層216a、217a、導(dǎo)電層216b及217b (參照圖17C和17D)。
[0168]接著，對抗蝕劑掩模215a、215b進行以氧等離子體的灰化。通過對抗蝕劑掩模215a、215b進行以氧等離子體的灰化，抗蝕劑掩模215b被去除而使導(dǎo)電層217b露出。另夕卜，抗蝕劑掩模215a縮小，其作為抗蝕劑掩模218留下。如此，通過使用利用多級灰度掩模形成的抗蝕劑掩模，不再增加抗蝕劑掩模，因此可以使工序簡化。
[0169]接著，使用抗蝕劑掩模218對導(dǎo)電層216a、216b進行蝕刻(參照圖18A和18B)。其結(jié)果，導(dǎo)電層216b被去除，而使導(dǎo)電層217b露出。此外，以留下形成有抗蝕劑掩模218的部分的方式去除導(dǎo)電層216a,來形成導(dǎo)電層219a。由此,導(dǎo)電層219a和導(dǎo)電層217a的各個層所具有的表面積大不一樣。換言之，導(dǎo)電層217a所具有的表面積大于導(dǎo)電層219a所具有的表面積?；蛘?，導(dǎo)電層219a和導(dǎo)電層217a具有導(dǎo)電層219a和導(dǎo)電層217a重疊的區(qū)域以及導(dǎo)電層219a和導(dǎo)電層217a不重疊的區(qū)域。注意，在上述蝕刻之后去除抗蝕劑掩模 218。
[0170]至少在具有遮光性的導(dǎo)電層219a的區(qū)域用作源極布線，并且在具有透光性的導(dǎo)電層217a的區(qū)域中用作源電極極或漏電極。通過使用具有透光性的導(dǎo)電層形成用作源電極極或漏電極的導(dǎo)電層217a、217b，可以提高像素的開口率。另外，通過按順序?qū)盈B具有遮光性的導(dǎo)電層、具有遮光性的導(dǎo)電層形成用作源極布線的導(dǎo)電層217a和導(dǎo)電層219a，可以降低布線電阻，且降低耗電量。另外，源極布線因為由具有遮光性的導(dǎo)電層219a構(gòu)成，所以可以對像素之間進行遮光。換言之，借助于設(shè)在行方向上的柵極布線、以及設(shè)在列方向上的源極布線，即使不使用黑底也可以對像素之間的空隙進行遮光。
[0171]另外，導(dǎo)電層217a用作保持電容部251的電極。在電容布線中，保持電容部251將柵極絕緣膜204和絕緣膜212作為介電體并由用作電極的氧化物半導(dǎo)體層203a、導(dǎo)電層209b和導(dǎo)電層217b構(gòu)成。
[0172]如此，通過由具有透光性的導(dǎo)電層構(gòu)成保持電容部251，可以使形成在保持電容部251的部分透光，而可以提高開口率。另外，通過由具有透光性的材料構(gòu)成保持電容部251，也可以將保持電容部251的尺寸增大，因此即使晶體管截止，也提高像素電極的電位保持特性，而提高顯示質(zhì)量。另外，可以使饋通電位降低。
[0173]通過上述，可以制造晶體管250、保持電容部251。另外，將晶體管250和保持電容部251作為具有透光性的元件。
[0174]接著，在形成絕緣膜220之后，在絕緣膜220上形成抗蝕劑掩模(未圖示)，使用該抗蝕劑掩模對絕緣膜220進行蝕刻，來在絕緣膜220中形成接觸孔。接著，在絕緣膜220及接觸孔上形成導(dǎo)電膜221。至于絕緣膜220、導(dǎo)電膜221的材料及制造方法可以參照實施方式I的絕緣膜120、導(dǎo)電膜121。注意，也可以不形成絕緣膜220。也可以在與源電極、源極布線相同的層上設(shè)置有像素電極。
[0175]接著，在導(dǎo)電膜221上形成抗蝕劑掩模(未圖示)，使用該抗蝕劑掩模選擇性地蝕刻導(dǎo)電膜221，來形成導(dǎo)電膜222a、222b(參照圖18C和18D)。注意，在上述蝕刻之后去除抗蝕劑掩模。
[0176]通過上述，可以制造半導(dǎo)體裝置。通過多級灰度掩模能夠形成三個曝光水平的掩模，該三個曝光水平為曝光部分、中間曝光部分、以及未曝光部分，并且通過進行一次的曝光及顯影工序，可以形成具有多個(典型為兩種)厚度區(qū)域的抗蝕劑掩模。由此，通過使用多級灰度掩模，可以減少光掩模數(shù)量。另外，通過本實施方式所示的制造方法，可以形成具有透光性的晶體管250及具有透光性的保持電容部251。因此，在像素中，連接晶體管和元件(例如別的晶體管)的布線可以使用低電阻率且電導(dǎo)率高的材料形成，因此可以減少信號的波狀畸變，而可以減少由于布線電阻導(dǎo)致的電壓下降。將晶體管250的半導(dǎo)體層和保持電容部251的氧化物半導(dǎo)體層形成為一個島，因此用來形成氧化物半導(dǎo)體層的設(shè)計容易。另外，因為可以減少接觸孔的數(shù)量，可以減少接觸電阻。另外，可以減少接觸不良。注意，雖然在本實施方式中，說明形成柵極布線的工序和形成源極布線的工序的雙方工序中使用多級灰度掩模的情況，但是也可以形成柵極布線的工序和形成源極布線的工序的任一方中使用。
[0177]使用圖20A和20B說明半導(dǎo)體裝置的其他一例。圖20A和20B所示的半導(dǎo)體裝置的很多部分與圖1A和IB共同。因此，在下面省略重復(fù)的部分，而說明不同之點。另外，圖20A是平面圖，圖20B是沿著圖20A中的線A-B截斷的截面圖。
[0178]圖20A和20B的與圖1A和IB不同之點是如下:在電容布線中，按順序?qū)盈B具有透光性的導(dǎo)電層10%、具有遮光性的導(dǎo)電層111c，并將具有遮光性的導(dǎo)電層Illc的面積大于圖1A和IB所示的導(dǎo)電層111b。另外，在電容布線的具有遮光性的導(dǎo)電層Illc上實現(xiàn)像素電極和導(dǎo)電層117b的接觸。下面，與圖1A和IB所示的結(jié)構(gòu)同樣，所以省略詳細的說明。
[0179]通過采用這種結(jié)構(gòu)，可以使用其電阻率低且電導(dǎo)率高的材料形成電容布線，因此可以減少信號的波狀畸變，而可以減少由于布線電阻導(dǎo)致的電壓下降。另外，即使由于像素電極的接觸孔的凹凸導(dǎo)致液晶的取向混亂，也由電容布線的具有遮光性的導(dǎo)電層111c，可以防止光泄露。
[0180]注意，在保護電路、柵極驅(qū)動器或源極驅(qū)動器等外圍驅(qū)動電路部分中，不需要使晶體管部分透光。因此，在像素部中使用具有透光性的材料形成晶體管或電容元件，也可以使用具有遮光性的材料形成外圍驅(qū)動電路部分中的晶體管。
[0181 ] 本實施方式可以與其他實施方式適當(dāng)?shù)亟M合而使用。
[0182]實施方式3
[0183]在本實施方式中，下面說明在顯示裝置中，在同一襯底上至少制造驅(qū)動電路的一部分和配置在像素部的薄膜晶體管的例子。
[0184]圖21A示出顯示裝置的一例的有源矩陣型液晶顯示裝置的框圖的一例。圖21A所示的顯示裝置在襯底5300上包括:具有多個具備顯示元件的像素的像素部5301 ;選擇各像素的掃描線驅(qū)動電路5302 ;以及控制對被選擇的像素的視頻信號的輸入的信號線驅(qū)動電路 5303。
[0185]圖21B所示的發(fā)光顯示裝置在襯底5400上包括:具有多個具備顯示元件的像素的像素部5401 ;選擇各像素的第一掃描線驅(qū)動電路5402及第二掃描線驅(qū)動電路5404 ;以及控制對被選擇的像素的視頻信號的輸入的信號線驅(qū)動電路5403。
[0186]在輸入到圖21B所示的發(fā)光顯示裝置的像素的視頻信號為數(shù)字方式的情況下，通過切換晶體管的導(dǎo)通和截止，像素處于發(fā)光或非發(fā)光狀態(tài)。因此，可以采用面積灰度法或時間灰度法進行灰度顯示。面積灰度法是一種驅(qū)動法，其中通過將一個像素分割為多個子像素并根據(jù)視頻信號分別驅(qū)動各子像素，來進行灰度顯示。此外，時間灰度法是一種驅(qū)動法，其中通過控制像素發(fā)光的期間，來進行灰度顯示。
[0187]因為發(fā)光元件的響應(yīng)速度比液晶元件等高，所以與液晶元件相比適合于時間灰度法。在采用時間灰度法進行顯示的情況下，將一個幀期間分割為多個子幀期間。然后，根據(jù)視頻信號，在各子幀期間中使像素的發(fā)光元件處于發(fā)光或非發(fā)光狀態(tài)。通過將一個幀期間分割為多個子幀期間，可以利用視頻信號控制在一個幀期間中像素發(fā)光的期間的總長度，并可以進行灰度顯示。
[0188]注意，在圖21B所示的發(fā)光顯示裝置中示出一種例子，其中當(dāng)在一個像素中配置兩個開關(guān)TFT時,使用第一掃描線驅(qū)動電路5402生成輸入到一方的開關(guān)TFT的柵極布線的第一掃描線的信號，而使用第二掃描線驅(qū)動電路5404生成輸入到另一方的開關(guān)TFT的柵極布線的第二掃描線的信號。但是，也可以使用一個掃描線驅(qū)動電路生成輸入到第一掃描線的信號和輸入到第二掃描線的信號。此外，例如根據(jù)一個像素所具有的開關(guān)TFT的數(shù)量，可能會在各像素中設(shè)置多個用來控制開關(guān)元件的工作的掃描線。在此情況下，既可以使用一個掃描線驅(qū)動電路生成輸入到多個掃描線的所有信號，又可以使用多個掃描線驅(qū)動電路生成輸入到多個掃描線的所有信號。
[0189]根據(jù)實施方式I和實施方式2形成配置在液晶顯示裝置的像素部的薄膜晶體管。此外，因為實施方式I及實施方式2所示的薄膜晶體管是η溝道型TFT，所以在驅(qū)動電路中將可以由η溝道型TFT構(gòu)成的驅(qū)動電路的一部分形成在與像素部的薄膜晶體管同一襯底上。
[0190]此外，在發(fā)光顯示裝置中也可以將能夠由η溝道型TFT構(gòu)成的驅(qū)動電路的一部分形成在與像素部的薄膜晶體管同一襯底上。另外，也可以僅使用與實施方式I和實施方式2所示的η溝道型TFT制造信號線驅(qū)動電路及掃描線驅(qū)動電路。
[0191]注意，在保護電路、柵極驅(qū)動器及源極驅(qū)動器等外圍驅(qū)動電路部分中，不需要在晶體管中透光。因此，也可以在像素部分中，在晶體管和電容元件中透光，并且在外圍驅(qū)動電路部分中，不使在晶體管中透光。
[0192]圖22k示出不使用多級灰度掩模地形成薄膜晶體管的情況，圖22B示出使用多級灰度掩模地形成薄膜晶體管的情況。在不使用多級灰度掩模形成薄膜晶體管的情況下，可以使用具有遮光性的導(dǎo)電層形成用作柵電極的導(dǎo)電層111a、用作源電極或漏電極的導(dǎo)電層119&、11913(參照圖22幻。在使用多級灰度掩模形成薄膜晶體管的情況下，可以層疊具有透光性的導(dǎo)電層和具有遮光性的導(dǎo)電層分別形成柵電極、源電極或漏電極。
[0193]此外，上述驅(qū)動電路除了液晶顯示裝置及發(fā)光顯示裝置以外還可以用于利用與開關(guān)元件電連接的元件來驅(qū)動電子墨水的電子紙。電子紙也稱為電泳顯示裝置(電泳顯示器)，并具有如下優(yōu)點:實現(xiàn)與紙相同的易讀性、與其他的顯示裝置相比其耗電量小、可形成為薄且輕的形狀。
[0194]本實施方式可以與其他實施方式所示的結(jié)構(gòu)適當(dāng)?shù)亟M合而使用。
[0195]實施方式4
[0196]接著，說明半導(dǎo)體裝置的一個方式的顯示裝置的結(jié)構(gòu)。在本實施方式中，作為顯示裝置說明具有利用電致發(fā)光的發(fā)光元件的發(fā)光顯示裝置。對利用電致發(fā)光的發(fā)光元件根據(jù)其發(fā)光材料是有機化合物還是無機化合物來進行區(qū)別，一般來說，前者被稱為有機EL元件，而后者被稱為無機EL元件。
[0197]在有機EL元件中，通過對發(fā)光元件施加電壓，電子和空穴從一對電極分別注入到包含發(fā)光有機化合物的層，以產(chǎn)生電流。然后，由于這些載流子(電子和空穴)的復(fù)合，發(fā)光有機化合物形成激發(fā)態(tài)，并且當(dāng)該激發(fā)態(tài)恢復(fù)到基態(tài)時，得到發(fā)光。根據(jù)這種機制，該發(fā)光元件稱為電流激勵型發(fā)光元件。
[0198]根據(jù)其元件的結(jié)構(gòu)，將無機EL元件分類為分散型無機EL元件和薄膜型無機EL元件。分散型無機EL元件包括在粘合劑中分散有發(fā)光材料的粒子的發(fā)光層，且其發(fā)光機制是利用施主能級和受主能級的施主-受主復(fù)合型發(fā)光。薄膜型無機EL元件具有利用電介質(zhì)層夾住發(fā)光層再被電極夾住的結(jié)構(gòu)，并且其發(fā)光機制是利用金屬離子的內(nèi)殼電子躍遷的局部型發(fā)光。注意，在此使用有機EL元件作為發(fā)光元件而進行說明。
[0199]接著，說明可應(yīng)用數(shù)字時間灰度驅(qū)動的像素的結(jié)構(gòu)及像素的工作。圖23是示出可以應(yīng)用數(shù)字時間灰度驅(qū)動的像素的結(jié)構(gòu)的一例的圖。在此，示出在一個像素中使用兩個將氧化物半導(dǎo)體層(In-Ga-Zn-O類非單晶膜)用于溝道形成區(qū)域的η溝道型晶體管的例子。
[0200]像素6400包括:開關(guān)晶體管6401、驅(qū)動晶體管6402、發(fā)光元件6404以及電容元件6403。在開關(guān)晶體管6401中，柵極連接于掃描線6406,第一電極(源電極及漏電極中的一方)連接于信號線6405，第二電極(源電極及漏電極中的另一方)連接于驅(qū)動晶體管6402的柵極。在驅(qū)動晶體管6402中，柵極通過電容元件6403連接于電源線6407，第一電極連接于電源線6407,第二電極連接于發(fā)光兀件6404的第一電極(像素電極)。發(fā)光兀件6404的第二電極相當(dāng)于共同電極6408。
[0201]此外，將發(fā)光元件6404的第二電極(共同電極6408)設(shè)置為低電源電位。另外，低電源電位是指，以電源線6407所設(shè)定的高電源電位為基準(zhǔn)滿足低電源電位<高電源電位的電位，作為低電源電位例如可以設(shè)定為GND、0V等。將該高電源電位與低電源電位的電位差施加到發(fā)光兀件6404,為了使發(fā)光兀件6404產(chǎn)生電流以使發(fā)光兀件6404發(fā)光，以高電源電位與低電源電位的電位差為發(fā)光兀件6404的正向閾值電壓以上的方式分別設(shè)定其電位。
[0202]另外，還可以使用驅(qū)動用晶體管6402的柵極電容代替電容元件6403而省略電容元件6403。至于驅(qū)動用晶體管6402的柵極電容，可以在溝道形成區(qū)與柵電極之間形成電容。
[0203]這里，在采用電壓輸入電壓驅(qū)動方式的情況下，對驅(qū)動用晶體管6402的柵極輸入能夠使驅(qū)動用晶體管6402充分成為導(dǎo)通或截止的兩個狀態(tài)的視頻信號。即，驅(qū)動用晶體管6402在線形區(qū)域進行工作。由于驅(qū)動用晶體管6402在線形區(qū)域進行工作，將比電源線6407的電壓高的電壓施加到驅(qū)動用晶體管6402的柵極。另外，對信號線6405施加(電源線電壓+驅(qū)動用晶體管6402的Vth)以上的電壓。
[0204]另外，當(dāng)進行模擬灰度級驅(qū)動而代替數(shù)字時間灰度級驅(qū)動時，通過使信號的輸入不同，可以使用與圖23相同的像素結(jié)構(gòu)。
[0205]在進行模擬灰度驅(qū)動的情況下，對驅(qū)動晶體管6402的柵極施加發(fā)光元件6404的正向電壓+驅(qū)動晶體管6402的Vth以上的電壓。發(fā)光元件6404的正向電壓是指在設(shè)定為所希望的亮度時的電壓，至少包括正向閾值電壓。注意，通過輸入使驅(qū)動晶體管6402在飽和區(qū)中工作的視頻信號，可以在發(fā)光元件6404使電流流過。為了使驅(qū)動晶體管6402在飽和區(qū)中工作，而將電源線6407的電位設(shè)定為高于驅(qū)動晶體管6402的柵極電位。通過將視頻信號設(shè)定為模擬方式，可以在發(fā)光元件6404中使根據(jù)視頻信號的電流流過來進行模擬灰度驅(qū)動。
[0206]注意，圖23所示的像素結(jié)構(gòu)不局限于此。例如，還可以對圖23所示的像素追加開關(guān)、電阻元件、電容元件、晶體管或邏輯電路等。
[0207]接著，參照圖24A至24C說明發(fā)光元件的結(jié)構(gòu)。在此，以驅(qū)動TFT是圖12所示的晶體管150c的情況為例子來說明像素的截面結(jié)構(gòu)?？梢耘c實施方式I和實施方式2所示的晶體管同樣制造用于圖24A、24B和24C的半導(dǎo)體裝置的驅(qū)動TFT的TFT7001、7011、7021，并且這些TFT是包括In-Ga-Zn-O類非單晶膜作為半導(dǎo)體層的具有高電特性的薄膜晶體管。
[0208]發(fā)光元件的陽極及陰極中之至少一方是透明以取出發(fā)光，即可。而且，有如下結(jié)構(gòu)的發(fā)光元件，即在襯底上形成薄膜晶體管及發(fā)光元件，并從與襯底相反的面發(fā)光的頂部發(fā)射、從襯底一側(cè)發(fā)光的底部發(fā)射、以及從襯底一側(cè)及與襯底相反的面發(fā)光的雙面發(fā)射。圖23所示的像素結(jié)構(gòu)可以應(yīng)用于任何發(fā)射結(jié)構(gòu)的發(fā)光元件。
[0209]參照圖24A說明頂部發(fā)射結(jié)構(gòu)的發(fā)光元件。
[0210]在圖24A中示出當(dāng)驅(qū)動TFT的TFT7001為圖12所示的晶體管150c并且從發(fā)光元件7002發(fā)射的光穿過陽極7005 —側(cè)時的像素的截面圖。在圖24A中，發(fā)光元件7002的陰極7003和驅(qū)動TFT的TFT7001電連接，并且在陰極7003上按順序?qū)盈B有發(fā)光層7004、陽極7005。至于陰極7003，只要是功函數(shù)低且反射光的導(dǎo)電膜，就可以使用各種材料。例如，優(yōu)選米用Ca、Al、CaF、MgAg、AlLi等。而且，發(fā)光層7004可以由單層或多層的置層構(gòu)成。在發(fā)光層7004由多層構(gòu)成時,在陰極7003上按順序?qū)盈B電子注入層、電子傳輸層、發(fā)光層、空穴傳輸層、空穴注入層。另外，不需要都設(shè)置所有這種層。使用透光性導(dǎo)電材料形成陽極7005,例如也可以使用具有透光性的導(dǎo)電膜例如包含氧化鶴的氧化銦、包含氧化鶴的氧化銦鋅、包含氧化鈦的氧化銦、包含氧化鈦的氧化銦錫、氧化銦錫(下面，表示為ΙΤ0)、氧化銦鋅、添加有氧化硅的氧化銦錫等。
[0211]由陰極7003及陽極7005夾有發(fā)光層7004的區(qū)域相當(dāng)于發(fā)光元件7002。在圖24A所示的像素中，從發(fā)光元件7002發(fā)射的光如箭頭所示那樣發(fā)射到陽極7005 —側(cè)。
[0212]注意，當(dāng)在驅(qū)動電路中，設(shè)置在氧化物半導(dǎo)體層上的柵電極使用與陰極7003相同的材料形成時，可以使工序簡化，這是優(yōu)選的。
[0213]接著，參照圖24B說明底部發(fā)射結(jié)構(gòu)的發(fā)光元件。在圖24B中，示出在驅(qū)動TFT7011是圖12所示的晶體管150c并且從發(fā)光元件7012發(fā)射的光發(fā)射到陰極7013 —側(cè)的情況下的像素的截面圖。在圖24B中，在與驅(qū)動TFT7011電連接的具有透光性的導(dǎo)電膜7017上形成有發(fā)光元件7012的陰極7013，并且在陰極7013上按順序?qū)盈B有發(fā)光層7014、陽極7015。另外，在陽極7015具有透光性的情況下，也可以覆蓋陽極上地形成有用來反射光或遮光的屏蔽膜7016。與圖24A的情況同樣，至于陰極7013，只要是功函數(shù)低的導(dǎo)電材料，就可以使用各種材料。但是，將其厚度設(shè)定為透光的程度(優(yōu)選為5nm至30nm左右)。例如,可以將膜厚度為20nm的鋁膜用作陰極7013。而且，與圖24A同樣，發(fā)光層7014可以由單層或多層的疊層構(gòu)成。陽極7015不需要透光，但是可以與圖24A同樣使用具有透光性的導(dǎo)電材料形成。并且，雖然屏蔽膜7016例如可以使用反射光的金屬等，但是不局限于金屬膜。例如，也可以使用添加有黑色的顏料的樹脂等。
[0214]由陰極7013及陽極7015夾有發(fā)光層7014的區(qū)域相當(dāng)于發(fā)光元件7012。在圖24B所示的像素中，從發(fā)光元件7012發(fā)射的光如箭頭所示那樣發(fā)射到陰極7013 —側(cè)。
[0215]注意，當(dāng)在驅(qū)動電路中，設(shè)置在氧化物半導(dǎo)體層上的柵電極使用與陰極7013相同的材料形成時，可以使工序簡化，這是優(yōu)選的。
[0216]接著，參照圖24C說明雙面發(fā)射結(jié)構(gòu)的發(fā)光元件。在圖24C中，在與驅(qū)動TFT7021電連接的具有透光性的導(dǎo)電膜7027上形成有發(fā)光元件7022的陰極7023，而在陰極7023上按順序?qū)盈B有發(fā)光層7024、陽極7025。與圖24A的情況同樣地，作為陰極7023，只要是功函數(shù)小的導(dǎo)電材料，就可以使用各種材料。但是，將其厚度設(shè)定為透光的程度。例如，可以將膜厚度為20nm的Al用作陰極7023。而且，與圖24A同樣地，發(fā)光層7024可以由單層或多個層的疊層構(gòu)成。陽極7025可以與圖24A同樣地使用具有透光性的導(dǎo)電材料形成。
[0217]陰極7023、發(fā)光層7024和陽極7025重疊的部分相當(dāng)于發(fā)光元件7022。在圖24C所示的像素中，從發(fā)光元件7022發(fā)射的光如箭頭所示那樣發(fā)射到陽極7025 —側(cè)和陰極7023一側(cè)雙方。
[0218]注意，當(dāng)在驅(qū)動電路中，設(shè)置在氧化物半導(dǎo)體層上的柵電極使用與導(dǎo)電膜7027相同的材料形成時，可以使工序簡化，這是優(yōu)選的。另外，在驅(qū)動電路中，當(dāng)設(shè)置在氧化物半導(dǎo)體層上的柵電極使用與導(dǎo)電膜7027及陰極7023同樣的材料并層疊時，可以使工序簡化，而且通過層疊可以布線電阻下降，這是優(yōu)選的。
[0219]注意，雖然在此描述了有機EL元件作為發(fā)光元件，但是也可以設(shè)置無機EL元件作為發(fā)光元件。
[0220]注意，雖然在本實施方式中示出了控制發(fā)光元件的驅(qū)動的薄膜晶體管(驅(qū)動TFT)和發(fā)光元件電連接的例子，但是也可以采用在驅(qū)動TFT和發(fā)光元件之間連接有電流控制TFT的結(jié)構(gòu)。
[0221]注意，本實施方式所示的半導(dǎo)體裝置不局限于圖24A至24C所示的結(jié)構(gòu)而可以所公開的技術(shù)思想進行各種變形。
[0222]接著，參照圖25A和25B說明相當(dāng)于半導(dǎo)體裝置的一個方式的發(fā)光顯示面板(也稱為發(fā)光面板)的上面及截面。圖25A是一種面板的俯視圖，其中利用密封材料在第一襯底與第二襯底之間密封可以形成在第一襯底上的薄膜晶體管及發(fā)光元件。圖25B相當(dāng)于沿著圖25A的H-1的截面圖。
[0223]以圍繞設(shè)置在第一襯底4501上的像素部4502、信號線驅(qū)動電路4503a、4503b及掃描線驅(qū)動電路4504a、4504b的方式設(shè)置有密封材料4505。此外，在像素部4502、信號線驅(qū)動電路4503a、4503b及掃描線驅(qū)動電路4504a、4504b上設(shè)置有第二襯底4506。因此，像素部4502、信號線驅(qū)動電路4503a、4503b、以及掃描線驅(qū)動電路4504a、4504b與填料4507 —起由第一襯底4501、密封材料4505和第二襯底4506密封。像這樣，為了不暴露于空氣中，優(yōu)選使用氣密性高且漏氣少的保護薄膜(貼合薄膜、紫外線固化樹脂薄膜等)及覆蓋材料進行封裝(密封)。
[0224]此外，設(shè)置在第一襯底4501上的像素部4502、信號線驅(qū)動電路4503a、4503b及掃描線驅(qū)動電路4504a、4504b包括多個薄膜晶體管。在圖25B中，例示包括在像素部4502中的薄膜晶體管4510和包括在信號線驅(qū)動電路4503a中的薄膜晶體管4509。薄膜晶體管4509、4510可以應(yīng)用包括用作半導(dǎo)體層的In-Ga-Zn-O類非單晶膜的可靠性高的實施方式I至實施方式3所示的薄膜晶體管。在本實施方式中，薄膜晶體管4509、4510是η溝道型薄膜晶體管。
[0225]注意，在保護電路、柵極驅(qū)動器及源極驅(qū)動器等外圍驅(qū)動電路部分中，不需要使晶體管部分透光。因此，也可以使用具有透光性的材料形成像素部4502的晶體管和電容元件，并且也可以使用具有遮光性的材料形成外圍驅(qū)動電路部分的晶體管。
[0226]此外，附圖標(biāo)記4511相當(dāng)于發(fā)光元件，發(fā)光元件4511所具有的作為像素電極的第一電極層4517與薄膜晶體管4510的源電極層或漏電極層電連接。注意，雖然發(fā)光元件4511的結(jié)構(gòu)是第一電極層4517、電場發(fā)光層4512、第二電極層4513的疊層結(jié)構(gòu),但是不局限于本實施方式所示的結(jié)構(gòu)。可以根據(jù)從發(fā)光元件4511發(fā)光的方向等適當(dāng)?shù)馗淖儼l(fā)光元件4511的結(jié)構(gòu)。
[0227]使用有機樹脂膜、無機絕緣膜或有機聚硅氧烷形成分隔壁4520。特別優(yōu)選的是，使用感光材料，在第一電極層4517上形成開口部，并將其開口部的側(cè)壁形成為具有連續(xù)的曲率而成的傾斜面。
[0228]電場發(fā)光層4512既可以由單層構(gòu)成，又可以由多個層的疊層構(gòu)成。
[0229]也可以在第二電極層4513及分隔壁4520上形成保護膜，以防止氧、氫、水分、二氧化碳等侵入到發(fā)光元件4511中。作為保護膜，可以形成氮化硅膜、氮氧化硅膜、DLC膜等。
[0230]另外，供給到信號線驅(qū)動電路4503a、4503b、掃描線驅(qū)動電路4504a、4504b、或像素部4502的各種信號及電位是從FPC4518a、4518b供給的。
[0231]在本實施方式中，連接端子電極4515由與發(fā)光兀件4511所具有的第一電極層4517相同的導(dǎo)電膜形成，并且端子電極4516由與薄膜晶體管4509、4510所具有的源電極層及漏電極層相同的導(dǎo)電膜形成。
[0232]連接端子電極4515通過各向異性導(dǎo)電膜4519與FPC4518a所具有的端子電連接。
[0233]位于從發(fā)光兀件4511發(fā)光的方向上的第二襯底4506需要具有透光性。在此情況下，使用如玻璃板、塑料板、聚酯薄膜或丙烯酸樹脂薄膜等的具有透光性的材料。
[0234]此外，作為填料4507，除了氮及氬等的惰性氣體之外，還可以使用紫外線固化樹脂或熱固化樹脂?？梢允褂肞VC(聚氯乙烯)、丙烯酸樹脂、聚酰亞胺、環(huán)氧樹脂、硅酮樹脂、PVB (聚乙烯醇縮丁醛)、或EVA(乙烯-醋酸乙烯酯)。
[0235]另外，若有需要，也可以在發(fā)光元件的射出面上適當(dāng)?shù)卦O(shè)置諸如偏振片、圓偏振片(包括橢圓偏振片)、相位差板(λ/4片、λ/2片)、彩色濾光片等的光學(xué)薄膜。另外，也可以在偏振片或圓偏振片上設(shè)置抗反射膜。例如，可以進行抗眩光處理，該處理是利用表面的凹凸來擴散反射光并降低眩光的處理。
[0236]信號線驅(qū)動電路4503a、4503b及掃描線驅(qū)動電路4504a、4504b也可以作為在另行準(zhǔn)備的單晶半導(dǎo)體襯底或絕緣襯底上由單晶半導(dǎo)體膜或多晶半導(dǎo)體膜形成的驅(qū)動電路安裝。此外，也可以另行僅形成信號線驅(qū)動電路或其一部分、或者掃描線驅(qū)動電路或其一部分安裝。本實施方式不局限于圖25A和25B的結(jié)構(gòu)。
[0237]通過上述工序，可以制造成本降低的發(fā)光顯示裝置。
[0238]本實施方式可以與其他實施方式所示的結(jié)構(gòu)適當(dāng)?shù)亟M合而使用。
[0239]實施方式5
[0240]接著，說明半導(dǎo)體裝置的一個方式的顯示裝置的其他結(jié)構(gòu)。在本實施方式中，作為顯示裝置說明具有液晶元件的液晶顯示裝置。
[0241]首先，使用圖26A1、26A2及26B說明液晶顯示裝置的一個方式的液晶顯示面板(也稱為液晶面板)的上面及截面。圖26A1和26A2是一種面板的俯視圖，其中在第一襯底4001和第二襯底4006之間使用密封材料4005密封薄膜晶體管4010、4011及液晶元件4013，形成在第一襯底4001上的該薄膜晶體管4010、4011包括作為半導(dǎo)體層的實施方式I至實施方式3所示的In-Ga-Zn-O類非單晶膜。圖26B相當(dāng)于沿著圖26A1和26A2的線M-N的截面圖。
[0242]以圍繞設(shè)置在第一襯底4001上的像素部4002和掃描線驅(qū)動電路4004的方式設(shè)置有密封材料4005。此外，在像素部4002和掃描線驅(qū)動電路4004上設(shè)置有第二襯底4006。因此，像素部4002和掃描線驅(qū)動電路4004與液晶層4008 —起由第一襯底4001、密封材料4005和第二襯底4006密封。此外，在與第一襯底4001上的由密封材料4005圍繞的區(qū)域不同的區(qū)域中安裝有信號線驅(qū)動電路4003，該信號線驅(qū)動電路4003使用單晶半導(dǎo)體膜或多晶半導(dǎo)體膜形成在另行準(zhǔn)備的襯底上。
[0243]注意，對于另行形成的驅(qū)動電路的連接方法沒有特別的限制，而可以采用COG方法、引線鍵合方法或TAB方法等。圖26A1是通過COG方法安裝信號線驅(qū)動電路4003的例子，而圖26A2是通過TAB方法安裝信號線驅(qū)動電路4003的例子。
[0244]此外，設(shè)置在第一襯底4001上的像素部4002和掃描線驅(qū)動電路4004包括多個薄膜晶體管。在圖26B中例示像素部4002所包括的薄膜晶體管4010和掃描線驅(qū)動電路4004所包括的薄膜晶體管4011。在薄膜晶體管4010、4011上設(shè)置有絕緣層4021。對薄膜晶體管4010、4011可以應(yīng)用作為半導(dǎo)體層包括In-Ga-Zn-O類非單晶膜的實施方式I至實施方式3所示的薄膜晶體管。
[0245]注意，在保護電路、柵極驅(qū)動器及源極驅(qū)動器等外圍驅(qū)動電路部分中，不需要在晶體管部分中透光。因此，也可以使用具有透光性的材料形成像素部4002的晶體管和電容元件，并且也可以使用具有遮光性的材料形成外圍驅(qū)動電路部分的晶體管。
[0246]此外，液晶元件4013所具有的像素電極4030與薄膜晶體管4010電連接。而且，液晶元件4013的對置電極層4031形成在第二襯底4006上。像素電極4030、對置電極層4031和液晶層4008重疊的部分相當(dāng)于液晶元件4013。注意，像素電極4030、對置電極層4031分別設(shè)置有用作取向膜的絕緣層4032、4033，且隔著絕緣層4032、4033夾有液晶層4008。
[0247]在像素部4002中，格子狀的布線部分不透過光，但是除其之外可以透光，因此可以提高開口率。而且，每個像素之間需要空隙，電場不施加到空隙部分中的液晶。因此，該空隙部分優(yōu)選不透光。因此，將格子狀的布線部分用作黑底。
[0248]注意，作為第一襯底4001、第二襯底4006，可以使用玻璃、金屬(典型的是不銹鋼)、陶瓷、塑料。作為塑料，可以使用FRP (Fiberglass-Reinforced Plastics ;玻璃纖維增強塑料)板、PVF(聚氟乙烯)薄膜、聚酯薄膜或丙烯酸樹脂薄膜。此外，還可以使用具有將鋁箔夾在PVF膜之間或聚酯膜之間的結(jié)構(gòu)的薄片。
[0249]此外，附圖標(biāo)記4035表示通過對絕緣膜選擇性地進行蝕刻而得到的柱狀間隔件，并且它是為控制像素電極4030和對置電極層4031之間的距離(單元間隙)而設(shè)置的。注意，還可以使用球狀間隔件。另外，對置電極層4031與設(shè)置在與薄膜晶體管4010同一襯底上的共同電位線電連接。使用共同連接部，可以通過配置在一對襯底之間的導(dǎo)電性粒子電連接對置電極層4031和共同電位線。此外，將導(dǎo)電性粒子包含在密封材料4005中。
[0250]另外，還可以使用不使用取向膜的顯示藍相的液晶。藍相是液晶相的一種，是指當(dāng)使膽留相液晶的溫度上升時即將從膽留相轉(zhuǎn)變到均質(zhì)相之前出現(xiàn)的相。由于藍相只出現(xiàn)在較窄的溫度范圍內(nèi)，所以為了改善溫度范圍而將使用混合有5重量％以上的手性試劑的液晶組成物而使用于液晶層4008。包含顯不監(jiān)相的液晶和手性試劑的液晶組成物的響應(yīng)速度短，即為1ys至100μ s，并且由于其具有光學(xué)各向同性而不需要取向處理從而視角依賴小。
[0251]另外，雖然本實施方式示出的液晶顯示裝置為透過型液晶顯示裝置的例子，但是本發(fā)明的實施方式也可以應(yīng)用于反射型液晶顯示裝置或半透過型液晶顯示裝置。
[0252]另外，雖然在本實施方式所示的液晶顯示裝置中示出在襯底的外側(cè)(可見的一側(cè))設(shè)置偏振片，并在內(nèi)側(cè)依次設(shè)置著色層、用于顯示元件的電極層的例子，但是也可以在襯底的內(nèi)側(cè)設(shè)置偏振片。另外，偏振片和著色層的疊層結(jié)構(gòu)也不局限于本實施方式的結(jié)構(gòu)，只要根據(jù)偏振片和著色層的材料或制造工序條件適當(dāng)?shù)卦O(shè)定即可。另外，還可以設(shè)置用作黑底的遮光膜。
[0253]另外，在本實施方式中，使用用作保護膜或平坦化絕緣膜的絕緣層4021覆蓋在實施方式I至實施方式3中得到的薄膜晶體管，以降低薄膜晶體管的表面凹凸并提高薄膜晶體管的可靠性。絕緣層4021可以由一層或兩層以上的疊層結(jié)構(gòu)形成。另外，因為保護膜用來防止懸浮在大氣中的有機物、金屬物、水蒸氣等的污染雜質(zhì)的侵入，所以優(yōu)選采用致密的膜。利用濺射法并利用氧化硅膜、氮化硅膜、氧氮化硅膜、氮氧化硅膜、氧化鋁膜、氮化鋁膜、氧氮化鋁膜或氮氧化鋁膜的單層或疊層而形成保護膜即可。雖然在本實施方式中示出利用濺射法形成保護膜的例子，但是并不局限于此，而使用等離子體CVD法等各種方法形成保護膜即可。
[0254]作為保護膜可以由疊層結(jié)構(gòu)的絕緣層形成。在形成疊層結(jié)構(gòu)的絕緣層的情況下，作為保護膜的第一層利用如濺射法形成氧化硅膜。當(dāng)作為保護膜使用氧化硅膜時，對用作源電極層及漏電極層的鋁膜的小丘防止有效。
[0255]另外，例如濺射法形成氮化硅膜作為保護膜的第二層。當(dāng)使用氮化硅膜作為保護膜時，可以抑制鈉等的可動離子侵入到半導(dǎo)體區(qū)域中而使TFT的電特性變化。
[0256]另外，也可以在形成保護膜之后進行對半導(dǎo)體層的退火(300°C至400°C )。另外，在形成保護膜之后形成背柵極。
[0257]另外，形成絕緣層4021作為平坦化絕緣膜。作為絕緣層4021，可以使用具有耐熱性的有機材料如聚酰亞胺、丙烯酸樹脂、苯并環(huán)丁烯、聚酰胺、環(huán)氧等。另外，除了上述有機材料之外，還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。另外，也可以通過層疊多個由這些材料形成的絕緣膜，來形成絕緣層 4021。
[0258]另外，硅氧烷類樹脂相當(dāng)于以硅氧烷類材料為起始材料而形成的包含S1-O-Si鍵的樹脂。作為硅氧烷類樹脂的取代基，除了氫之外，可以具有氟、烷基或芳基中的至少一種。
[0259]對絕緣層4021的形成方法沒有特別的限制，可以根據(jù)其材料利用濺射法、SOG法、旋涂、浸潰、噴涂、液滴噴射法(噴墨法、絲網(wǎng)印刷、膠版印刷等)、刮片、輥涂機、幕涂機、刮刀涂布機等。在使用材料液形成絕緣層4021的情況下，也可以在進行焙燒的工序中同時進行對半導(dǎo)體層的退火(300°C至400°C )。通過兼作絕緣層4021的焙燒工序和對半導(dǎo)體層的退火，可以有效地制造半導(dǎo)體裝置。
[0260]作為像素電極4030、對置電極層4031，可以使用具有透光性的導(dǎo)電材料諸如包含氧化鶴的氧化銦、包含氧化鶴的氧化銦鋅、包含氧化鈦的氧化銦、包含氧化鈦的氧化銦錫、氧化銦錫(下面表示為ΙΤ0)、氧化銦鋅、添加有氧化硅的氧化銦錫等。
[0261]此外，可以使用包含導(dǎo)電高分子(也稱為導(dǎo)電聚合物)的導(dǎo)電組成物形成像素電極4030、對置電極層4031。使用導(dǎo)電組成物形成的像素電極的薄層電阻優(yōu)選為10000 Ω/口以下，并且其波長為550nm時的透光率優(yōu)選為70%以上。另外，導(dǎo)電組成物所包含的導(dǎo)電高分子的電阻率優(yōu)選為0.1 Ω.cm以下。
[0262]作為導(dǎo)電高分子，可以使用所謂的π電子共軛類導(dǎo)電高分子。例如，可以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、或者上述材料中的兩種以上的共聚物等。
[0263]另外，供給到另行形成的信號線驅(qū)動電路4003、掃描線驅(qū)動電路4004或像素部4002的各種信號及電位是從FPC4018供給的。
[0264]在本實施方式中，連接端子電極4015由與液晶元件4013所具有的像素電極4030相同的導(dǎo)電膜形成，并且端子電極4016由與薄膜晶體管4010、4011的源電極層及漏電極層相同的導(dǎo)電膜形成。
[0265]連接端子電極4015通過各向異性導(dǎo)電膜4019電連接到FPC4018所具有的端子。
[0266]此外，雖然在圖26Α1、26Α2中示出另行形成信號線驅(qū)動電路4003并將它安裝在第一襯底4001上的例子，但是本實施方式不局限于該結(jié)構(gòu)。既可以另行形成掃描線驅(qū)動電路而安裝，又可以另行僅形成信號線驅(qū)動電路的一部分或掃描線驅(qū)動電路的一部分而安裝。
[0267]圖27示出使用TFT襯底2600來構(gòu)成液晶顯示模塊作為半導(dǎo)體裝置的一例。
[0268]圖27是液晶顯示模塊的一例，利用密封材料2602固定TFT襯底2600和對置襯底2601，并在其間設(shè)置包括TFT等的像素部2603、包括液晶層的顯示元件2604、著色層2605來形成顯示區(qū)。在進行彩色顯示時需要著色層2605，并且當(dāng)采用RGB方式時，對應(yīng)于各像素設(shè)置有分別對應(yīng)于紅色、綠色、藍色的著色層。在TFT襯底2600和對置襯底2601的外側(cè)配置有偏振片2606、偏振片2607、擴散板2613。光源由冷陰極管2610和反射板2611構(gòu)成，電路襯底2612利用柔性線路板2609與TFT襯底2600的布線電路部2608連接，且其中組裝有控制電路及電源電路等的外部電路。此外，也可以以在偏振片和液晶層之間具有相位差板的狀態(tài)下層疊。
[0269]作為液晶顯示模塊可以采用TN(扭曲向列；Twisted Nematic)模式、IPS(平面內(nèi)轉(zhuǎn)換；In-Plane-Switching)模式、FFS(邊緣電場轉(zhuǎn)換；Fringe Field Switching)模式、MVA(多疇垂直取向；Multi_domain Vertical Alignment)模式、PVA(垂直取向排列！Patterned Vertical Alignment)模式、ASM(軸對稱排列微胞；AxiallySymmetric aligned Micro-cell)模式、OCB(光學(xué)補償雙折射；Optically CompensatedBirefringence)模式、FLC(鐵電性液晶！Ferroelectric Liquid Crystal)模式、AFLC(反鐵電性液晶；AntiFerroelectric Liquid Crystal)模式等。
[0270]通過上述工序可以制造降低制造成本的液晶顯示裝置。
[0271]本實施方式可以與其他實施方式所示的結(jié)構(gòu)適當(dāng)?shù)亟M合而使用。
[0272]實施方式6
[0273]接著，說明作為半導(dǎo)體裝置的一個方式的電子紙。電子紙實現(xiàn)與紙相同的易讀性，與其他的顯示裝置相比其耗電量小、可形成為薄且輕的形狀。
[0274]在圖28中，作為半導(dǎo)體裝置的一個方式示出有源矩陣型電子紙。作為用于半導(dǎo)體裝置的像素部的薄膜晶體管581，可以與上述實施方式所示的像素部的薄膜晶體管同樣地制造，且包括用作半導(dǎo)體層的In-Ga-Zn-O類非單晶膜的薄膜晶體管。
[0275]圖28所示的電子紙是采用扭轉(zhuǎn)球顯示方式(twist ball type)的顯示裝置的例子。扭轉(zhuǎn)球顯示方式是指一種方法，其中將分別涂成白色和黑色的球形粒子配置在用于顯示元件的電極層的第一電極層及第二電極層之間，并在第一電極層及第二電極層之間產(chǎn)生電位差來控制球形粒子的方向，以進行顯示。
[0276]薄膜晶體管581是底柵結(jié)構(gòu)的薄膜晶體管，并且源電極層或漏電極層在形成于絕緣層585中的開口中接觸于第一電極層587并與它電連接。在第一電極層587和第二電極層588之間設(shè)置有球形粒子589，該球形粒子589具有黑色區(qū)590a、白色區(qū)590b，且其周圍包括充滿了液體的空洞594，并且球形粒子589的周圍充滿有樹脂等的填料595 (參照圖28)。
[0277]此外，還可以使用電泳顯示元件代替扭轉(zhuǎn)球。使用直徑為10 μ m至200 μ m左右的微囊，該微囊中封入有透明液體、帶正電的白色微粒和帶負電的黑色微粒。在設(shè)置在第一電極層和第二電極層之間的微囊中，當(dāng)由第一電極層和第二電極層施加電場時，白色微粒和黑色微粒向相反方向移動，從而可以顯示白色或黑色。應(yīng)用這種原理的顯示元件就是電泳顯示元件。電泳顯示元件具有比液晶元件高的反射率，因而不需要輔助光源。此外，耗電量低，并且在昏暗的地方也能夠辨別顯示部。另外，即使不向顯示部供應(yīng)電源，也能夠保持顯示過一次的圖像。從而，即使使電源供給源(例如電波發(fā)送源)遠離電子紙，也能夠儲存顯示過的圖像。
[0278]通過上述工序可以制造降低制造成本的電子紙。
[0279]本實施方式可以與其他實施方式所示的結(jié)構(gòu)適當(dāng)?shù)亟M合而使用。
[0280]實施方式7
[0281]根據(jù)所公開的發(fā)明的半導(dǎo)體裝置可以應(yīng)用于各種電子設(shè)備(也包括游戲機)。作為電子設(shè)備，可以舉出電視裝置(也稱為電視或電視接收機)、用于計算機等的監(jiān)視器、數(shù)字照相機、數(shù)字?jǐn)z像機、數(shù)碼相框、移動電話機(也稱為移動電話、移動電話裝置)、便攜式游戲機、便攜式信息終端、聲音再現(xiàn)裝置、彈珠機等大型游戲機等。
[0282]圖29A示出便攜式信息終端設(shè)備9200的一例。便攜式信息終端設(shè)備9200內(nèi)置有計算機而可以進行各種數(shù)據(jù)處理。作為這種便攜式信息終端設(shè)備9200，可以舉出PDA (Personal Digital Assistance ;個人數(shù)字助理)。
[0283]便攜式信息終端設(shè)備9200由框體9201及框體9203的兩個框體構(gòu)成?？蝮w9201和框體9203由聯(lián)結(jié)部9207聯(lián)結(jié)為可折疊方式。框體9201嵌入有顯示部9202，框體9203具備有鍵盤9205。當(dāng)然，便攜式信息終端設(shè)備9200的結(jié)構(gòu)不局限于如上所述的結(jié)構(gòu)，至少具備具有背柵電極的薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)即可，可以采用適當(dāng)?shù)卦O(shè)置其它輔助設(shè)備的結(jié)構(gòu)。通過在同一襯底上形成驅(qū)動電路和像素部，降低制造成本，而可以實現(xiàn)具有高電特性的薄膜晶體管的便攜式信息終端設(shè)備。
[0284]圖29B示出數(shù)字?jǐn)z像機9500的一例。數(shù)字?jǐn)z像機9500的框體9501嵌入有顯示部9503，另外設(shè)置有各種操作部。注意，數(shù)字?jǐn)z像機9500的結(jié)構(gòu)沒有特別的限制，至少具備具有背柵電極的薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)即可，可以采用適當(dāng)?shù)卦O(shè)置另外輔助設(shè)備的結(jié)構(gòu)。通過在同一襯底上形成驅(qū)動電路和像素部，降低制造成本，而可以實現(xiàn)具有高電特性的薄膜晶體管的數(shù)字?jǐn)z像機。
[0285]圖29C示出移動電話機9100的一例。移動電話機9100由框體9102及框體9101的兩個框體構(gòu)成，并且它們由聯(lián)結(jié)部9103聯(lián)結(jié)為可折疊方式?？蝮w9102嵌入有顯示部9104，框體9101具備有操作鍵9106。注意，移動電話機9100的結(jié)構(gòu)沒有特別的限制，至少具備具有背柵電極的薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)即可，可以采用適當(dāng)?shù)卦O(shè)置其它輔助設(shè)備的結(jié)構(gòu)。通過在同一襯底上形成驅(qū)動電路和像素部，降低制造成本，而可以實現(xiàn)具有高電特性的薄膜晶體管的移動電話機。
[0286]圖29D示出能夠便攜的計算機9800的一例。計算機9800具備有自由開閉地聯(lián)結(jié)的框體9801和框體9804?？蝮w9801嵌入有顯示部9802，框體9801具備有鍵盤9803。當(dāng)然，計算機9800的結(jié)構(gòu)沒有特別的限制，至少具備具有背柵電極的薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)即可，可以采用適當(dāng)?shù)卦O(shè)置其它輔助設(shè)備的結(jié)構(gòu)。通過在同一襯底上形成驅(qū)動電路和像素部，降低制造成本，而可以實現(xiàn)具有高電特性的薄膜晶體管的計算機。
[0287]圖30A示出電視裝置9600的一例。在電視裝置9600中，框體9601組裝有顯示部9603。利用顯示部9603可以顯示圖像。此外，在此示出利用支架9605支撐框體9601的結(jié)構(gòu)。
[0288]可以通過利用框體9601所具備的操作開關(guān)、另行提供的遙控操作機9610進行電視裝置9600的操作。通過利用遙控操作機9610所具備的操作鍵9609,可以進行頻道及音量的操作，并可以對在顯示部9603上顯示的圖像進行操作。此外，也可以采用在遙控操作機9610中設(shè)置顯示從該遙控操作機9610輸出的信息的顯示部9607的結(jié)構(gòu)。
[0289]注意，電視裝置9600采用具備接收機及調(diào)制解調(diào)器等的結(jié)構(gòu)?？梢酝ㄟ^利用接收機接收一般的電視廣播。再者，通過調(diào)制解調(diào)器連接到有線或無線方式的通信網(wǎng)絡(luò)，從而進行單向(從發(fā)送者到接收者)或雙向(在發(fā)送者和接收者之間或在接收者之間等)的信息通信。
[0290]圖30B示出數(shù)碼相框9700的一例。例如，在數(shù)碼相框9700中，框體9701嵌入有顯示部9703。顯示部9703可以顯示各種圖像，例如通過顯示使用數(shù)碼相機等拍攝的圖像數(shù)據(jù)，可以發(fā)揮與一般的相框同樣的功能。
[0291]注意，數(shù)碼相框9700采用具備操作部、外部連接用端子(USB端子、可以與USB電纜等的各種電纜連接的端子等)、記錄媒體插入部等的結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)也可以嵌入到與顯示部同一個面，但是通過將它設(shè)置在側(cè)面或背面上來提高設(shè)計性，所以是優(yōu)選的。例如，可以對數(shù)碼相框的記錄媒體插入部插入儲存有由數(shù)碼相機拍攝的圖像數(shù)據(jù)的存儲器并提取圖像數(shù)據(jù)，然后可以將所提取的圖像數(shù)據(jù)顯示于顯示部9703。
[0292]此外，數(shù)碼相框9700既可以采用以無線的方式收發(fā)信息的結(jié)構(gòu)，又可以以無線的方式提取所希望的圖像數(shù)據(jù)并進行顯示的結(jié)構(gòu)。
[0293]圖31A示出與圖29C的移動電話機不同的其他移動電話機1000的一例。移動電話機1000除了安裝在框體1001的顯示部1002之外還具備操作按鈕1003、外部連接端口1004、揚聲器1005、麥克風(fēng)1006等。
[0294]圖31A所示的移動電話機1000可以用手指等觸摸顯示部1002來輸入信息。此外，可以用手指等觸摸顯示部1002來進行打電話或輸入電子郵件的操作。
[0295]顯示部1002的畫面主要有三個模式。第一是以圖像的顯示為主的顯示模式，第二是以文字等的信息的輸入為主的輸入模式，第三是顯示模式和輸入模式的兩個模式混合的顯不與輸入模式。
[0296]例如，在打電話或輸入電子郵件的情況下，將顯示部1002設(shè)定為以文字輸入為主的文字輸入模式，并進行在畫面上顯示的文字的輸入操作，即可。在此情況下，優(yōu)選的是，在顯示部1002的畫面的大多部分中顯示鍵盤或號碼按鈕。
[0297]此外，通過在移動電話機1000的內(nèi)部設(shè)置具有陀螺儀和加速度傳感器等檢測傾斜度的傳感器的檢測裝置，判斷移動電話機1000的方向(移動電話機1000處于垂直或水平的狀態(tài)時變?yōu)樨Q向方式或橫向方式)，而可以對顯示部1002的畫面顯示進行自動切換。
[0298]通過觸摸顯示部1002或?qū)蝮w1001的操作按鈕1003進行操作，切換畫面模式。此外，還可以根據(jù)顯示在顯示部1002上的圖像種類切換畫面模式。例如，當(dāng)顯示在顯示部上的圖像信號為動態(tài)圖像的數(shù)據(jù)時，將畫面模式切換成顯示模式，而當(dāng)顯示在顯示部上的圖像信號為文字?jǐn)?shù)據(jù)時，將畫面模式切換成輸入模式。
[0299]另外，當(dāng)在輸入模式中通過檢測出顯示部1002的光傳感器所檢測的信號得知在一定期間中沒有顯示部1002的觸摸操作輸入時，也可以以將畫面模式從輸入模式切換成顯示模式的方式進行控制。
[0300]還可以將顯示部1002用作圖像傳感器。例如，通過用手掌或手指觸摸顯示部1002，來拍攝掌紋、指紋等，而可以進行個人識別。此外，通過在顯示部中使用發(fā)射近紅外光的背光燈或發(fā)射近紅外光的感測用光源，也可以拍攝手指靜脈、手掌靜脈等。
[0301]圖31B也示出移動電話機的一例。圖31B的移動電話機包括:在框體9411中具有包括顯示部9412以及操作按鈕9413的顯示裝置9410 ;在框體9401中具有包括操作按鈕9402、外部輸入端子9403、麥克風(fēng)9404、揚聲器9405以及接電話時發(fā)光的發(fā)光部9406的通信裝置9400，具有顯示功能的顯示裝置9410與具有電話功能的通信裝置9400可以向箭頭的兩個方向裝卸。因此，可以將顯示裝置9410和通信裝置的9400的短軸彼此安裝或?qū)@示裝置的9410和通信裝置9400的長軸彼此安裝。此外，當(dāng)只需要顯示功能時，從通信裝置9400卸下顯示裝置9410，而可以單獨使用顯示裝置9410。通信裝置9400和顯示裝置9410可以以無線通信或有線通信收發(fā)圖像或輸入信息，它們分別具有能夠充電的電池。
[0302]本申請基于2008年12月5日在日本專利局提交的日本專利申請序列號2008-31146，在此引用其全部內(nèi)容作為參考。
【權(quán)利要求】
1.一種用于制造半導(dǎo)體裝置的方法，包括以下步驟: 在襯底上形成氧化物半導(dǎo)體膜； 在所述氧化物半導(dǎo)體膜上形成氮化硅膜； 在所述氮化硅膜上形成氧化硅膜； 除去所述氧化硅膜的一部分； 在所述氧化硅膜上形成具有透光性的導(dǎo)電膜； 在所述氧化物半導(dǎo)體膜上通過使用多級灰度掩模形成抗蝕劑掩模；以及 對所述抗蝕劑掩模進行灰化以減小該抗蝕劑掩模的尺寸。
2.一種用于制造半導(dǎo)體裝置的方法，包括以下步驟: 在襯底上形成氧化物半導(dǎo)體膜； 在所述氧化物半導(dǎo)體膜上形成銅膜； 在所述銅膜上通過使用多級灰度掩模形成抗蝕劑掩模； 使用所述抗蝕劑掩模對所述銅膜進行蝕刻，以形成銅電極； 對所述抗蝕劑掩模進行灰化以減小該抗蝕劑掩模的尺寸； 在所述銅電極上形成第一絕緣膜； 在所述第一絕緣膜上形成第二絕緣膜； 除去所述第二絕緣膜的一部分；以及 在所述第二絕緣膜上形成具有透光性的導(dǎo)電膜。
3.一種用于制造半導(dǎo)體裝置的方法，包括以下步驟: 在襯底上形成氧化物半導(dǎo)體膜； 在所述氧化物半導(dǎo)體膜上形成銅膜； 在所述銅膜上通過使用多級灰度掩模形成抗蝕劑掩模； 使用所述抗蝕劑掩模對所述銅膜進行蝕刻，以形成銅電極； 對所述抗蝕劑掩模進行灰化以減小該抗蝕劑掩模的尺寸； 在所述銅電極上形成氮化硅膜； 在所述氮化硅膜上形成絕緣膜； 除去所述絕緣膜的一部分；以及 在所述絕緣膜上形成具有透光性的導(dǎo)電膜。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項所述的用于制造半導(dǎo)體裝置的方法，其特征在于， 所述具有透光性的導(dǎo)電膜是氧化銦錫(ITO)膜。
5.如權(quán)利要求1至3中任一項所述的用于制造半導(dǎo)體裝置的方法，其特征在于， 所述多級灰度掩模是半色調(diào)掩模。
6.如權(quán)利要求1至3中任一項所述的用于制造半導(dǎo)體裝置的方法，其特征在于， 所述灰化步驟通過使用氧等離子體來執(zhí)行。
7.如權(quán)利要求1至3中任一項所述的用于制造半導(dǎo)體裝置的方法，其特征在于， 所述氧化物半導(dǎo)體膜包括銦、鎵、和鋅。
8.如權(quán)利要求1至3中任一項所述的用于制造半導(dǎo)體裝置的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體裝置包括電容器部，該電容器部包括第二氧化物半導(dǎo)體膜和具有透光性的第二導(dǎo)電膜，該第二氧化物半導(dǎo)體膜通過與所述氧化物半導(dǎo)體膜相同的工藝形成，該具有透光性的第二導(dǎo)電膜通過與所述具有透光性的導(dǎo)電膜相同的工藝形成。
9.一種半導(dǎo)體裝置，包括: 在襯底上的半導(dǎo)體層； 在所述半導(dǎo)體層上的第一絕緣層； 在所述第一絕緣層上的第一導(dǎo)電層； 在所述第一導(dǎo)電層上的第二絕緣層； 在所述第二絕緣層上的第二導(dǎo)電層和第三導(dǎo)電層； 在所述第二導(dǎo)電層上的第四導(dǎo)電層； 在所述第三導(dǎo)電層和所述第四導(dǎo)電層上的第三絕緣層；以及 在所述第三絕緣層上的第五導(dǎo)電層， 其中，所述第四導(dǎo)電層包括第一層和在該第一層上并與該第一層相接觸的第二層， 其中，所述第一層與所述第二導(dǎo)電層相接觸， 其中，所述第二導(dǎo)電層包括氧化銦錫， 其中，所述第一層包括鑰、鈦、鎢、鉭或鉻， 其中，所述第二層包括鋁， 其中，所述第二導(dǎo)電層具有透光性，且 其中，所述第四導(dǎo)電層具有遮光性。
10.一種半導(dǎo)體裝置，包括: 在襯底上的半導(dǎo)體層； 在所述半導(dǎo)體層上的第一絕緣層； 在所述第一絕緣層上的第一導(dǎo)電層； 在所述第一導(dǎo)電層上的第二絕緣層； 在所述第二絕緣層上的第二導(dǎo)電層和第三導(dǎo)電層； 在所述第二導(dǎo)電層上的第四導(dǎo)電層； 在所述第三導(dǎo)電層和所述第四導(dǎo)電層上的第三絕緣層；以及 在所述第三絕緣層上的第五導(dǎo)電層， 其中，所述第四導(dǎo)電層包括第一層和在該第一層上并與該第一層相接觸的第二層， 其中，所述第一層與所述第二導(dǎo)電層相接觸， 其中，所述第二導(dǎo)電層、所述第三導(dǎo)電層和所述第五導(dǎo)電層包括氧化銦錫， 其中，所述第一層包括鑰、鈦、鎢、鉭或鉻， 其中，所述第二層包括鋁， 其中，所述第五導(dǎo)電層與所述第三導(dǎo)電層相接觸， 其中，所述第二導(dǎo)電層具有透光性，且 其中，所述第四導(dǎo)電層具有遮光性。
11.如權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，通過使用與所述第三導(dǎo)電層的導(dǎo)電膜相同的導(dǎo)電膜來形成所述第二導(dǎo)電層。
12.一種液晶模塊，包括如權(quán)利要求9至11中任一項所述的半導(dǎo)體裝置。
13.一種電子設(shè)備，包括如權(quán)利要求9至11中任一項所述的半導(dǎo)體裝置。
【文檔編號】H01L27/12GK104201179SQ201410408804
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2009年12月4日 優(yōu)先權(quán)日:2008年12月5日
【發(fā)明者】木村肇 申請人:株式會社半導(dǎo)體能源研究所