(57)【要約】【課題】信頼性の高い半導体装置を提供する。【解決手段】トランジスタは、第１の絶縁層と、第１の絶縁層上に設けられた第１の導電層と、第１の絶縁層および第１の導電層上に設けられた第２の絶縁層と、第２の絶縁層上に設けられた第３の絶縁層と、第３の絶縁層上に設けられた酸化物半導体層と、第３の絶縁層および酸化物半導体層上に設けられた第２の導電層および第３の導電層と、第３の絶縁層、第２の導電層、酸化物半導体層および第３の導電層上に設けられた第４の絶縁層と、第２の絶縁層および第４の絶縁層上に設けられた第５の絶縁層とを有し、容量素子は、酸化物導電層と、第５の絶縁層と、第５の絶縁層上に設けられた第４の導電層とを有し、酸化物導電層は、酸化物半導体層と同一の金属元素を含み、酸化物導電層は、酸化物半導体層に比べ水素濃度が高く、第５の絶縁層は、第３の絶縁層、および第４の絶縁層の端部を覆うように設けられており、第２の絶縁層と、第５の絶縁層が接し、第５の絶縁層は、被覆性が高い。【選択図】図１
2016127155.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トランジスタと、容量素子と、を有する半導体装置であって、
前記トランジスタは、
第１の絶縁層と、
前記第１の絶縁層上に設けられた第１の導電層と、
前記第１の絶縁層および前記第１の導電層上に設けられた第２の絶縁層と、
前記第２の絶縁層上に設けられた第３の絶縁層と、
前記第３の絶縁層上に設けられた酸化物半導体層と、
前記第３の絶縁層および前記酸化物半導体層上に設けられた第２の導電層および第３の導電層と、
前記第３の絶縁層、前記第２の導電層、前記酸化物半導体層および前記第３の導電層上に設けられた第４の絶縁層と、
前記第２の絶縁層および前記第４の絶縁層上に設けられた第５の絶縁層と、を有し、
前記容量素子は、
酸化物導電層と、
前記第５の絶縁層と、
前記第５の絶縁層上に設けられた第４の導電層と、を有し、
前記酸化物導電層は、前記酸化物半導体層と同一の金属元素を含み、
前記酸化物導電層は、前記酸化物半導体層に比べて水素濃度が高く、
前記第５の絶縁層は、前記第３の絶縁層、および前記第４の絶縁層の端部を覆うように設けられており、
前記第２の絶縁層と、前記第５の絶縁層が接し、
前記第５の絶縁層は、被覆性が高いことを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
トランジスタと、容量素子と、を有する半導体装置であって、
前記トランジスタは、第１の絶縁層と、
前記第１の絶縁層上に設けられた第１の導電層と、
前記第１の絶縁層、前記第１の導電層上に設けられた第２の絶縁層、および第３の絶縁層と、
前記第３の絶縁層上に設けられた酸化物半導体層と、
前記第３の絶縁層、前記酸化物半導体層上に設けられた第２の導電層、および第３の導電層と、
前記第３の絶縁層、前記第２の導電層、前記酸化物半導体層、および前記第３の導電層上に設けられた第４の絶縁層と、
前記第４の絶縁層上に設けられた第５の絶縁層と、
前記第２の絶縁層、前記第５の絶縁層上に設けられた第６の絶縁層と、を有し、
前記容量素子は、酸化物導電層と、
前記第４の絶縁層と、
前記第４の絶縁層上に設けられた第４の導電層と、を有し、
前記酸化物導電層は、前記酸化物半導体層と同一の金属元素を含み、
前記酸化物導電層は、前記酸化物半導体層に比べて水素濃度が高く、
前記第５の絶縁層は、前記第３の絶縁層、および前記第４の絶縁層の端部を覆うように設けられており、
前記第６の絶縁層は、前記第５の絶縁層の端部を覆うように設けられており、
前記第２の絶縁層と、前記第５の絶縁層および前記第６の絶縁層とが接し、
前記第６の絶縁層は、被覆性が高いことを特徴とする半導体装置。
【請求項３】
請求項１または２において、前記第５の絶縁層は、水、水素、酸素に対してバリア性を有していることを特徴とする半導体装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項において、前記第５の絶縁層は、窒化シリコン膜であることを特徴とする半導体装置。
【請求項５】
請求項２乃至４のいずれか一項において、前記第６の絶縁層は、酸化アルミニウム膜であることを特徴とする半導体装置。
【請求項６】
第１の絶縁層を形成し、
前記第１の絶縁層上に第１の導電膜を形成し、
第１のレジストマスクを用いて前記第１の導電膜を選択的にエッチングすることにより、第１の導電層を形成し、
前記第１の導電層上に第２の絶縁層および第３の絶縁層を当該順序で形成し、
前記第３の絶縁層上に酸化物半導体膜を形成し、
第２のレジストマスクを用いて前記酸化物半導体膜を選択的にエッチングすることにより、第１の酸化物半導体層および第２の酸化物半導体層を形成し、
前記第３の絶縁層、前記第１の前記酸化物半導体層および前記第２の酸化物半導体層上に第２の導電膜を形成し、
第３のレジストマスクを用いて選択的にエッチングすることにより、前記第１の酸化物半導体層に接する第２の導電層および第３の導電層を形成し、
前記第３の絶縁層、前記第１の酸化物半導体層、前記第２の酸化物半導体層、第２の導電層および第３の導電層上に第４の絶縁膜を形成し、
前記第４の絶縁膜上に中間膜を形成し、
前中間膜を介して前記第１の酸化物半導体層および前記第２の酸化物半導体層に酸素を添加し、
前記中間膜をエッチングにより除去し、
第４のレジストマスクを用いて選択的にエッチングすることにより、前記第２の酸化物半導体層が露出する開口部を有する第４の絶縁層を形成し、
前記第２の絶縁層、前記第４の絶縁層および前記第２の酸化物半導体層上に第５の絶縁層を形成し、
前記第５の絶縁層から前記第２の酸化物半導体層に不純物を拡散させて酸化物導電層を形成し、
前記第５の絶縁層上に第３の導電膜を形成し、
第５のレジストマスクを用いて選択的にエッチングすることにより、前記酸化物導電層と重なる領域に第４の導電層を形成することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項７】
第１の絶縁層を形成し、
前記第１の絶縁層上に第１の導電膜を形成し、
第１のレジストマスクを用いて前記第１の導電膜を選択的にエッチングすることにより、第１の導電層を形成し、
前記第１の導電層上に第２の絶縁層および第３の絶縁層を当該順序で形成し、
前記第３の絶縁層上に酸化物半導体膜を形成し、
第２のレジストマスクを用いて前記酸化物半導体膜を選択的にエッチングすることにより、第１の酸化物半導体層および第２の酸化物半導体層を形成し、
前記第３の絶縁層、前記第１の前記酸化物半導体層および前記第２の酸化物半導体層上に第２の導電膜を形成し、
第３のレジストマスクを用いて選択的にエッチングすることにより、前記第１の酸化物半導体層に接する第２の導電層および第３の導電層を形成し、
前記第３の絶縁層、前記第１の酸化物半導体層、前記第２の酸化物半導体層、第２の導電層および第３の導電層上に第４の絶縁膜を形成し、
前記第４の絶縁膜上に中間膜を形成し、
前記中間膜を介して前記第１の酸化物半導体層および前記第２の酸化物半導体層に酸素を添加し、
前記中間膜をエッチングにより除去し、
第４のレジストマスクを用いて選択的にエッチングすることにより、前記第２の酸化物半導体層が露出する開口部を有する第４の絶縁層を形成し、
前記第２の絶縁層、前記第４の絶縁層および前記第２の酸化物半導体層上に第５の絶縁層を形成し、
前記第５の絶縁層から前記第２の酸化物半導体層に不純物を拡散させて酸化物導電層を形成し、
前記第５の絶縁層上に第３の導電膜を形成し、
第５のレジストマスクを用いて選択的にエッチングすることにより、前記第１の酸化物半導体層および前記酸化物導電層と重なる領域に第４の導電層を形成し、
前記第５の絶縁層および前記第４の導電層上に第６の絶縁層を形成することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項８】
請求項６または７において、前記第５の絶縁膜をＡＬＤ法により形成することを特徴とした半導体装置の作製方法。
【請求項９】
請求項６乃至８のいずれかの一項において、前記第５の絶縁膜をプラズマＡＬＤ法に形成することを特徴とした半導体装置の作製方法。
【請求項１０】
請求項６乃至９のいずれか一項において、前記第５の絶縁膜として窒化シリコン膜を形成することを特徴とした半導体装置の作製方法。
【請求項１１】
請求項７乃至１０のいずれか一項において、前記第６の絶縁膜として酸化アルミニウム膜を形成することを特徴とした半導体装置の作製方法。
【請求項１２】
請求項７乃至１１のいずれか一項において、前記第５の絶縁膜をプラズマＣＶＤ法で形成し、前記第６の絶縁層をプラズマＡＬＤ法で形成することを特徴とした半導体装置の製造方法。
【請求項１３】
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の半導体装置と、マイクと、スピーカーと、筐体と、を有することを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の一態様は、半導体装置、および半導体装置の製造方法に関する。
【０００２】
なお、本発明の一態様は、上記の技術分野に限定されない。本明細書等で開示する発明の技術分野は、物、方法、または、製造方法に関するものである。または、本発明の一態様は、プロセス、マシン、マニュファクチャ、または、組成物（コンポジション・オブ・マター）に関するものである。そのため、より具体的に本明細書で開示する本発明の一態様の技術分野としては、半導体装置、表示装置、発光装置、蓄電装置、記憶装置、入力装置、入出力装置、それらの駆動方法、または、それらの製造方法、を一例として挙げることができる。
【０００３】
なお、本明細書等において、半導体装置とは、半導体特性を利用することで機能しうる装置全般を指す。トランジスタなどの半導体素子をはじめ、半導体回路、演算装置、記憶装置は、半導体装置の一態様である。撮像装置、表示装置、液晶表示装置、発光装置、電気光学装置、発電装置（薄膜太陽電池、有機薄膜太陽電池等を含む）、及び電子機器は、半導体装置を有している場合がある。
【背景技術】
【０００４】
薄膜トランジスタを用いたディスプレイは世の中に広く普及し、人々の生活に欠かせないものとなっている。また、これらのディスプレイは薄型、軽量であり、携帯型、さらにはウェアラブル情報端末などにおいて必要不可欠となっている。
【０００５】
また、同一基板内に表示領域（画素部）と周辺回路（駆動部）を有した表示装置が普及している。例えば、特許文献１には、酸化物半導体を用いたトランジスタを表示領域および周辺回路に採用した技術が開示されている。表示領域と周辺回路を同時形成することで、製造コストを下げることができる。
【０００６】
また、高精細なディスプレイに対する市場の要求も強く、４Ｋディスプレイが市場において好評を博している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−１２３８６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
携帯型端末に表示装置を搭載する上で、視認性およびデザイン性などの観点から、視認する側（表示面側）に可能な限り広い表示領域を確保することが求められている。表示領域を広げるためには、表示領域より外側で基板端までの領域である額縁を可能な限り狭くする必要がある。
【０００９】
一方で、表示領域の周辺に存在する駆動回路は額縁の領域に位置しており、表示領域を広げ、額縁部分を狭くした場合、駆動回路が基板端にさらに近づくこととなり、大気成分の侵入などにより駆動回路のトランジスタ特性の信頼性が低下し、回路動作が不安定になる恐れがある。
【００１０】
本発明の一態様は、信頼性の高い半導体装置を提供することを課題の一とする。
【００１１】
本発明の一態様は、信頼性の高い表示装置を提供することを課題の一とする。
【００１２】
または、本発明の一態様は、周辺回路部の動作安定性の高い表示装置を提供することを課題の一つとする。
【００１３】
または、本発明の一態様は、狭額縁の表示装置を提供することを課題の一つとする。
【００１４】
または、本発明の一態様は、高開口率の表示装置を提供することを課題の一とする。
【００１５】
または、本発明の一態様は、高精細な表示装置を提供することを課題の一とする。
【００１６】
または、本発明の一態様は、消費電力を抑えることのできる表示装置を提供することを課題の一とする。
【００１７】
または、本発明の一態様は、大面積の表示装置を提供することを課題の一とする。
【００１８】
または、新規の表示装置等を提供することを課題の一とする。
【００１９】
なお、これらの課題の記載は、他の課題の存在を妨げるものではない。なお、本発明の一態様は、これらの課題の全てを解決する必要はないものとする。なお、これら以外の課題は、明細書、図面、請求項などの記載から、自ずと明らかとなるものであり、明細書、図面、請求項などの記載から、これら以外の課題を抽出することが可能である。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明の一態様は、トランジスタと、容量素子と、を有する半導体装置であって、トランジスタは、第１の絶縁層と、第１の絶縁層上に設けられた第１の導電層と、第１の絶縁層および第１の導電層上に設けられた第２の絶縁層と、第２の絶縁層上に設けられた第３の絶縁層と、第３の絶縁層上に設けられた酸化物半導体層と、第３の絶縁層および酸化物半導体層上に設けられた第２の導電層および第３の導電層と、第３の絶縁層、第２の導電層、酸化物半導体層および第３の導電層上に設けられた第４の絶縁層と、第２の絶縁層および第４の絶縁層上に設けられた第５の絶縁層と、を有し、容量素子は、酸化物導電層と、第５の絶縁層と、第５の絶縁層上に設けられた第４の導電層と、を有し、酸化物導電層は、酸化物半導体層と同一の金属元素を含み、酸化物導電層は、酸化物半導体層に比べて水素濃度が高く、第５の絶縁層は、第３の絶縁層、および第４の絶縁層の端部を覆うように設けられており、第２の絶縁層と、第５の絶縁層が接し、第５の絶縁層は、被覆性が高いことを特徴とする半導体装置である。
【００２１】
本発明の別の一態様は、トランジスタと、容量素子と、を有する半導体装置であって、トランジスタは、第１の絶縁層と、第１の絶縁層上に設けられた第１の導電層と、第１の絶縁層、第１の導電層上に設けられた第２の絶縁層、および第３の絶縁層と、第３の絶縁層上に設けられた酸化物半導体層と、第３の絶縁層、酸化物半導体層上に設けられた第２の導電層、および第３の導電層と、第３の絶縁層、第２の導電層、酸化物半導体層、および第３の導電層上に設けられた第４の絶縁層と、第４の絶縁層上に設けられた第５の絶縁層と、第２の絶縁層、第５の絶縁層上に設けられた第６の絶縁層と、を有し、容量素子は、酸化物導電層と、第４の絶縁層と、第４の絶縁層上に設けられた第４の導電層と、を有し、酸化物導電層は、酸化物半導体層と同一の金属元素を含み、酸化物導電層は、酸化物半導体層に比べて水素濃度が高く、第５の絶縁層は、第３の絶縁層、および第４の絶縁層の端部を覆うように設けられており、第６の絶縁層は、第５の絶縁層の端部を覆うように設けられており、第２の絶縁層と、第５の絶縁層および第６の絶縁層とが接し、第６の絶縁層は、被覆性が高いことを特徴とする半導体装置である。
【００２２】
また、第５の絶縁層は、水、水素、酸素に対してバリア性を有していることが望ましい。
ことができる。
【００２３】
また、第５の絶縁層は、窒化シリコン膜であることが望ましい。
ことができる。
【００２４】
また、第６の絶縁層は、酸化アルミニウム膜であることが望ましい。
【００２５】
本発明の別の一態様は、第１の絶縁層を形成し、第１の絶縁層上に第１の導電膜を形成し、第１のレジストマスクを用いて第１の導電膜を選択的にエッチングすることにより、第１の導電層を形成し、第１の導電層上に第２の絶縁層および第３の絶縁層を当該順序で形成し、第３の絶縁層上に酸化物半導体膜を形成し、第２のレジストマスクを用いて酸化物半導体膜を選択的にエッチングすることにより、第１の酸化物半導体層および第２の酸化物半導体層を形成し、第３の絶縁層、第１の酸化物半導体層および第２の酸化物半導体層上に第２の導電膜を形成し、第３のレジストマスクを用いて選択的にエッチングすることにより、第１の酸化物半導体層に接する第２の導電層および第３の導電層を形成し、第３の絶縁層、第１の酸化物半導体層、第２の酸化物半導体層、第２の導電層および第３の導電層上に第４の絶縁膜を形成し、第４の絶縁膜上に酸化物導電膜を形成し、酸化物導電膜を介して第１の酸化物半導体層および第２の酸化物半導体層に酸素を添加し、酸化物導電膜をエッチングにより除去し、第４のレジストマスクを用いて選択的にエッチングすることにより、第２の酸化物半導体層が露出する開口部を有する第４の絶縁層を形成し、第２の絶縁層、第４の絶縁層および第２の酸化物半導体層上に第５の絶縁層を形成し、第５の絶縁層から第２の酸化物半導体層に不純物を拡散させて酸化物導電層を形成し、第５の絶縁層上に第３の導電膜を形成し、第５のレジストマスクを用いて選択的にエッチングすることにより、酸化物導電層と重なる領域に第４の導電層を形成することを特徴とする半導体装置の製造方法である。
【００２６】
本発明の別の一態様は、第１の絶縁層を形成し、第１の絶縁層上に第１の導電膜を形成し、第１のレジストマスクを用いて第１の導電膜を選択的にエッチングすることにより、第１の導電層を形成し、第１の導電層上に第２の絶縁層および第３の絶縁層を当該順序で形成し、第３の絶縁層上に酸化物半導体膜を形成し、第２のレジストマスクを用いて酸化物半導体膜を選択的にエッチングすることにより、第１の酸化物半導体層および第２の酸化物半導体層を形成し、第３の絶縁層、第１の酸化物半導体層および第２の酸化物半導体層上に第２の導電膜を形成し、第３のレジストマスクを用いて選択的にエッチングすることにより、第１の酸化物半導体層に接する第２の導電層および第３の導電層を形成し、第３の絶縁層、第１の酸化物半導体層、第２の酸化物半導体層、第２の導電層および第３の導電層上に第４の絶縁膜を形成し、第４の絶縁膜上に酸化物導電膜を形成し、酸化物導電膜を介して第１の酸化物半導体層および第２の酸化物半導体層に酸素を添加し、酸化物導電膜をエッチングにより除去し、第４のレジストマスクを用いて選択的にエッチングすることにより、第２の酸化物半導体層が露出する開口部を有する第４の絶縁層を形成し、第２の絶縁層、第４の絶縁層および第２の酸化物半導体層上に第５の絶縁層を形成し、第５の絶縁層から第２の酸化物半導体層に不純物を拡散させて酸化物導電層を形成し、第５の絶縁層上に第３の導電膜を形成し、第５のレジストマスクを用いて選択的にエッチングすることにより、第１の酸化物半導体層および酸化物導電層と重なる領域に第４の導電層を形成し、第５の絶縁層および第４の導電層上に第６の絶縁層を形成することを特徴とする半導体装置の製造方法である。
【００２７】
また、第５の絶縁層は原子層堆積（ＡＬＤ：Ａｔｏｍｉｃ  Ｌａｙｅｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法により形成することが望ましい。
【００２８】
または、第５の絶縁層をプラズマＡＬＤ法に形成することが望ましい。
【００２９】
また、第５の絶縁膜として窒化シリコン膜を形成することが望ましい。
【００３０】
また、第６の絶縁膜として酸化アルミニウム膜を形成することが望ましい。
【００３１】
また、第４の絶縁層をプラズマ化学気相堆積（ＣＶＤ：Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法で形成し、第５の絶縁層をプラズマＡＬＤ法で形成することが望ましい。
【００３２】
上記半導体装置と、マイク、スピーカー、筐体を用いた構成とすることができる。
【００３３】
なお、その他の本発明の一態様については、以下で述べる実施の形態における説明、及び図面に記載されている。
【発明の効果】
【００３４】
本発明の一態様を用いることで、信頼性の高い半導体装置を提供することができる。
【００３５】
本発明の一態様を用いることで、信頼性の高い表示装置を提供することができる。
【００３６】
または、本発明の一態様を用いることで、周辺回路部の動作安定性の高い表示装置を提供することができる。
【００３７】
または、本発明の一態様は、狭額縁の表示装置を提供することができる。
【００３８】
または、本発明の一態様は、高開口率の表示装置を提供することができる。
【００３９】
または、本発明の一態様は、高精細な表示装置を提供することができる。
【００４０】
または、本発明の一態様は、消費電力を抑えることのできる表示装置を提供することができる。
【００４１】
または、本発明の一態様は、大面積の表示装置を提供することができる。
【００４２】
または、新規の表示装置等を提供することができる。
【００４３】
なお、これらの効果の記載は、他の効果の存在を妨げるものではない。なお、本発明の一態様は、必ずしも、これらの効果の全てを有する必要はない。なお、これら以外の効果は、明細書、図面、請求項などの記載から、自ずと明らかとなるものであり、明細書、図面、請求項などの記載から、これら以外の効果を抽出することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の一態様のトランジスタ、容量素子を説明するための上面図、および断面図。
【図２】本発明の一態様のトランジスタを説明するための断面図。
【図３】本発明の一態様のトランジスタを説明するための断面図。
【図４】成膜原理を説明するための断面模式図。
【図５】成膜装置の断面模式図および成膜装置を一室備えた製造装置の上面模式図。
【図６】成膜装置の断面模式図。
【図７】成膜装置の断面模式図。
【図８】本発明の一態様のトランジスタ、容量素子の製造方法を説明するための断面図。
【図９】本発明の一態様のトランジスタ、容量素子の製造方法を説明するための断面図
【図１０】本発明の一態様のトランジスタ、容量素子を説明するための上面図、および断面図。
【図１１】本発明の一態様のトランジスタ、容量素子を説明するための上面図、および断面図。
【図１２】本発明の一態様の表示装置を説明するための上面図および断面図。
【図１３】本発明の一態様の表示装置を説明するための断面図。
【図１４】本発明の一態様の表示装置を説明するための断面図。
【図１５】本発明の一態様の表示装置を説明するための断面図。
【図１６】本発明の一態様の表示装置を説明するための断面図。
【図１７】本発明の一態様の表示装置を説明するための断面図。
【図１８】本発明の一態様の表示装置を説明するための断面図。
【図１９】本発明の一態様の表示装置を説明するための断面図。
【図２０】本発明の一態様のトランジスタを説明するための断面図。
【図２１】本発明の一態様の表示装置を説明するための上面図および回路図。
【図２２】画素、トランジスタ、タッチセンサの配線の位置関係を示した上面図。
【図２３】本発明の一態様の入力装置を説明するための上面図。
【図２４】本発明の一態様の入力装置を説明するための上面図。
【図２５】本発明の一態様の入力装置を説明するための上面図。
【図２６】本発明の一態様の入力装置を説明するための上面図。
【図２７】本発明の一態様の入力装置を説明するための回路図。
【図２８】本発明の一態様の入力装置を説明するための回路図。
【図２９】ＣＡＡＣ−ＯＳの成膜方法を説明する図。
【図３０】ＩｎＭＺｎＯ４の結晶を説明する図。
【図３１】ＣＡＡＣ−ＯＳの成膜方法を説明する図。
【図３２】ＣＡＡＣ−ＯＳの成膜方法を説明する図。
【図３３】ｎｃ−ＯＳの成膜方法を説明する図。
【図３４】本発明の一態様の半導体装置を適用した表示モジュールの上面図。
【図３５】本発明の一態様の電子機器を示す図。
【図３６】本発明の一態様の電子機器を示す図。
【図３７】本発明の一態様の表示装置を説明するための断面図。
【図３８】本発明の一態様の表示装置を説明するための断面図。
【図３９】本発明の一態様の表示装置を説明するための断面図。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。但し、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、以下に説明する発明の構成において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を異なる図面間で共通して用い、その繰り返しの説明は省略する。
【００４６】
＜図面を説明する記載に関する付記＞
【００４７】
本明細書において、「上に」、「下に」などの配置を示す語句は、構成同士の位置関係を、図面を参照して説明するために、便宜上用いている。また、構成同士の位置関係は、各構成を描写する方向に応じて適宜変化するものである。従って、明細書で説明した語句に限定されず、状況に応じて適切に言い換えることができる。
【００４８】
また、「上」や「下」の用語は、構成要素の位置関係が直上又は直下で、かつ、直接接していることを限定するものではない。例えば、「絶縁層Ａ上の電極Ｂ」の表現であれば、絶縁層Ａの上に電極Ｂが直接接して形成されている必要はなく、絶縁層Ａと電極Ｂとの間に他の構成要素を含むものを除外しない。
【００４９】
本明細書において、「平行」とは、二つの直線が−１０°以上１０°以下の角度で配置されている状態をいう。したがって、−５°以上５°以下の場合も含まれる。また、「略平行」とは、二つの直線が−３０°以上３０°以下の角度で配置されている状態をいう。また、「垂直」とは、二つの直線が８０°以上１００°以下の角度で配置されている状態をいう。したがって、８５°以上９５°以下の場合も含まれる。また、「略垂直」とは、二つの直線が６０°以上１２０°以下の角度で配置されている状態をいう。
【００５０】
また、本明細書において、結晶が三方晶または菱面体晶である場合、六方晶系として表す。
【００５１】
また、図面において、大きさ、層の厚さ、又は領域は、説明の便宜上任意の大きさに示したものである。よって、必ずしもそのスケールに限定されない。なお図面は明確性を期すために模式的に示したものであり、図面に示す形状又は値などに限定されない。
【００５２】
また、図面において、上面図（平面図、レイアウト図ともいう）や斜視図などにおいて、図面の明確性を期すために、一部の構成要素の記載を省略している場合がある。
【００５３】
また、「同一」とは、同一の面積を有してよいし、同一の形状を有してもよい。また、製造工程の関係上、完全に同一の形状とならないことも想定されるので、略同一であっても同一であると言い換えることができる。
【００５４】
＜言い換え可能な記載に関する付記＞
【００５５】
本明細書等において、トランジスタの接続関係を説明する際、ソースとドレインとの一方を、「ソース又はドレインの一方」（又は第１電極、又は第１端子）と表記し、ソースとドレインとの他方を「ソース又はドレインの他方」（又は第２電極、又は第２端子）と表記している。これは、トランジスタのソースとドレインは、トランジスタの構造又は動作条件等によって変わるためである。なおトランジスタのソースとドレインの呼称については、ソース（ドレイン）端子や、ソース（ドレイン）電極等、状況に応じて適切に言い換えることができる。
【００５６】
また、本明細書等において「電極」や「配線」の用語は、これらの構成要素を機能的に限定するものではない。例えば、「電極」は「配線」の一部として用いられることがあり、その逆もまた同様である。さらに、「電極」や「配線」の用語は、複数の「電極」や「配線」が一体となって形成されている場合なども含む。
【００５７】
また、本明細書等において、トランジスタとは、ゲートと、ドレインと、ソースとを含む少なくとも三つの端子を有する素子である。そして、ドレイン（ドレイン端子、ドレイン領域又はドレイン電極）とソース（ソース端子、ソース領域又はソース電極）の間にチャネル領域を有しており、ドレインとチャネル領域とソースとを介して電流を流すことができるものである。
【００５８】
ここで、ソースとドレインとは、トランジスタの構造又は動作条件等によって変わるため、いずれがソース又はドレインであるかを限定することが困難である。そこで、ソースとして機能する部分、及びドレインとして機能する部分を、ソース又はドレインと呼ばず、ソースとドレインとの一方を第１電極と表記し、ソースとドレインとの他方を第２電極と表記する場合がある。
【００５９】
なお本明細書にて用いる「第１」、「第２」、「第３」という序数詞は、構成要素の混同を避けるために付したものであり、数的に限定するものではないことを付記する。
【００６０】
また、本明細書等では、表示パネルの基板に、例えばＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔｓ）もしくはＴＣＰ（Ｔａｐｅ  Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｐａｃｋａｇｅ）などが取り付けられたもの、または基板にＣＯＧ（Ｃｈｉｐ  Ｏｎ  Ｇｌａｓｓ）方式によりＩＣ（集積回路）が直接実装されものを、表示装置と呼ぶ場合がある。
【００６１】
また、「膜」という言葉と、「層」という言葉とは、場合によっては、または、状況に応じて、互いに入れ替えることが可能である。例えば、「導電層」という用語を、「導電膜」という用語に変更することが可能な場合がある。または、例えば、「絶縁膜」という用語を、「絶縁層」という用語に変更することが可能な場合がある。
【００６２】
＜語句の定義に関する付記＞
以下では、語句の定義について説明する。
【００６３】
＜接続について＞
【００６４】
本明細書において、ＡとＢとが接続されている、とは、ＡとＢとが直接接続されているものの他、電気的に接続されているものを含むものとする。ここで、ＡとＢとが電気的に接続されているとは、ＡとＢとの間で、何らかの電気的作用を有する対象物が存在するとき、ＡとＢとの電気信号の授受を可能とするものをいう。
【００６５】
なお、これらの表現方法は、一例であり、これらの表現方法に限定されない。ここで、Ｘ、Ｙ、Ｚ１、Ｚ２は、対象物（例えば、装置、素子、回路、配線、電極、端子、導電膜、層、など）であるとする。
【００６６】
なお、ある一つの実施の形態の中で述べる内容（一部の内容でもよい）は、その実施の形態で述べる別の内容（一部の内容でもよい）、および／又は、一つ若しくは複数の別の実施の形態で述べる内容（一部の内容でもよい）に対して、適用、組み合わせ、又は置き換えなどを行うことが出来る。
【００６７】
なお、実施の形態の中で述べる内容とは、各々の実施の形態において、様々な図を用いて述べる内容、又は明細書に記載される文章を用いて述べる内容のことである。
【００６８】
なお、ある一つの実施の形態において述べる図（一部でもよい）は、その図の別の部分、その実施の形態において述べる別の図（一部でもよい）、および／又は、一つ若しくは複数の別の実施の形態において述べる図（一部でもよい）に対して、組み合わせることにより、さらに多くの図を構成させることが出来る。
【００６９】
（実施の形態１）
本実施の形態では、トランジスタの構成例ついて説明する。
【００７０】
＜トランジスタ５０の構成例＞
【００７１】
図１（Ａ）、図１（Ｂ）、図１（Ｃ）にトランジスタおよび容量素子の上面図、断面図を示す。図１（Ａ）の一点鎖線Ｘ１−Ｘ２の断面図が図１（Ｂ）に相当する。また、図１（Ａ）の一点鎖線Ｙ１−Ｙ２の断面図が図１（Ｃ）に相当する。
【００７２】
トランジスタ５０は、基板１００上に形成された絶縁層１１０と、絶縁層１１０上に形成された導電層１２０と、導電層１２０上に形成された絶縁層１３１および絶縁層１３０と、絶縁層１３０上に形成された酸化物半導体層１４０と、酸化物半導体層１４０上に形成され、電気的接続を有する導電層１５０および導電層１６０と、絶縁層１３０、導電層１５０、酸化物半導体層１４０および導電層１６０上に形成された絶縁層１７０と、絶縁層１３１および絶縁層１７０上に形成された絶縁層１８０を有する。上記に述べた構造は、酸化物半導体層１４０と、導電層１５０、および導電層１６０とが接するため、トランジスタ５０の動作時に酸化物半導体層１４０内に生じる熱に対して、放熱効果が高い特徴を有する。
【００７３】
《基板１００》
基板１００の材質などに大きな制限はないが、少なくとも、後の熱処理に耐えうる程度の耐熱性を有している必要がある。また、基板１００は透光性が高いことが望ましい。
【００７４】
有機材料、無機材料または有機材料と無機材料等の複合材料等を基板１００に用いることができる。例えば、ガラス、セラミックス、金属等の無機材料を基板１００に用いることができる。
【００７５】
具体的には、無アルカリガラス、ソーダ石灰ガラス、カリガラスまたはクリスタルガラス等を、基板１００に用いることができる。具体的には、無機酸化物膜、無機窒化物膜または無機酸窒化物膜等を、基板１００に用いることができる。例えば、酸化シリコン、窒化シリコン、酸窒化シリコン、アルミナ等を、基板１００に用いることができる。ステンレス鋼またはアルミニウム等を、基板１００に用いることができる。
【００７６】
また、単層の材料または複数の層が積層された材料を、基板１００に用いることができる。例えば、基材と、基材に含まれる不純物の拡散を防ぐ絶縁膜等が積層された材料を、基板１００に用いることができる。具体的には、ガラスと、ガラスに含まれる不純物の拡散を防ぐ酸化シリコン層、窒化シリコン層または酸化窒化シリコン層等から選ばれた一または複数の膜が積層された材料を、基板１００に適用できる。または、樹脂と、樹脂を透過する不純物の拡散を防ぐ酸化シリコン膜、窒化シリコン膜または酸化窒化シリコン膜等が積層された材料を、基板１００に適用できる。
【００７７】
《絶縁層１１０》
なお、下地膜としての機能を有する絶縁層１１０は、酸化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化シリコン、窒化酸化シリコン、酸化ガリウム、酸化ハフニウム、酸化イットリウム、酸化アルミニウム、酸化窒化アルミニウム等を用いて形成される。なお、絶縁層１１０として、窒化シリコン、酸化ガリウム、酸化ハフニウム、酸化イットリウム、酸化アルミニウム等を用いることで、基板１００から不純物、代表的にはアルカリ金属、水、水素等の酸化物半導体層１４０への拡散を抑制することができる。絶縁層１１０は基板１００上に形成される。また、絶縁層１１０は形成されなくてもよい。
【００７８】
《導電層１２０》
ゲート電極としての機能を有する導電層１２０は、アルミニウム、クロム、銅、タンタル、チタン、モリブデン、ニッケル、鉄、コバルト、タングステンから選ばれた金属元素、または上述した金属元素を成分とする合金か、もしくは窒化膜を用いて形成される。また、マンガン、ジルコニウムのいずれか一または複数から選択された金属元素を用いて形成されてもよい。また、導電層１２０は、単層構造でも、二層以上の積層構造としてもよい。例えば、シリコンを含むアルミニウム膜の単層構造、マンガンを含む銅膜の単層構造、アルミニウム膜上にチタン膜を積層する二層構造、窒化チタン膜上にチタン膜を積層する二層構造、窒化チタン膜上にタングステン膜を積層する二層構造、窒化タンタル膜または窒化タングステン膜上にタングステン膜を積層する二層構造、窒化タンタル上または窒化チタン上に銅膜を積層する二層構造、マンガンを含む銅膜上に銅膜を積層する二層構造、モリブデンとチタンを組み合わせた合金上に銅膜を積層した二層構造、チタン膜と、そのチタン膜上にアルミニウム膜を積層し、さらにその上にチタン膜を形成する三層構造、マンガンを含む銅膜上に銅膜を積層し、さらにその上にマンガンを含む銅膜を形成する三層構造等がある。また、アルミニウムに、チタン、タンタル、タングステン、モリブデン、クロム、ネオジム、スカンジウムから選ばれた、一または複数を組み合わせた合金膜、もしくは窒化膜を用いてもよい。
【００７９】
《絶縁層１３０》
また、絶縁層１３０は、ゲート絶縁膜としての機能を有する。絶縁層１３０には、例えば、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコン、窒化シリコン、酸化ガリウム、酸化ゲルマニウム、酸化イットリウム、酸化ジルコニウム、酸化ランタン、酸化ネオジム、酸化ハフニウムおよび酸化タンタルを一種以上含む絶縁膜を用いることができる。また、絶縁層１３０は上記材料の積層であってもよい。なお、絶縁層１３０に、ランタン（Ｌａ）、窒素、ジルコニウム（Ｚｒ）などを、不純物として含んでいてもよい。
【００８０】
《絶縁層１３１》
また、ゲート絶縁層は、絶縁層１３０と絶縁層１３１を積層させて用いることができる。絶縁層１３１には、例えば、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコン、窒化シリコン、酸化ガリウム、酸化ゲルマニウム、酸化イットリウム、酸化ジルコニウム、酸化ランタン、酸化ネオジム、酸化ハフニウムおよび酸化タンタルを一種以上含む絶縁膜を用いることができる。また、絶縁層１３１は上記材料の積層であってもよい。なお、絶縁層１３１に、ランタン（Ｌａ）、窒素、ジルコニウム（Ｚｒ）などを、不純物として含んでいてもよい。絶縁層１３１を用いることで、外部から酸化物半導体層１４０への水素、水等の侵入を防ぐことができる。
【００８１】
なお、絶縁層１３０と、絶縁層１３１は、異なる材料で構成された膜であることが好ましい。異なる材料とすることで、エッチング時の選択比が異なる。例えば、絶縁層１７０および絶縁層１３０が酸化窒化シリコン膜、絶縁層１３１および絶縁層１８０が窒化シリコン膜で構成されている場合、絶縁層１７０および絶縁層１３０をエッチングは同系材料であるため、同様のエッチング条件で処理できるが、絶縁層１３１が露出した時点でエッチングの進行速度が変わるため、絶縁層１３１の途中でエッチングを止めることができる。次に絶縁層１８０を成膜することで、絶縁層１３１と、絶縁層１８０でトランジスタ５０を囲むことができ、水素、水などの侵入を防ぐことが可能となる。これにより、トランジスタ特性の信頼性を向上させることができ、表示装置を狭額縁とした場合にも周辺回路の動作を安定させることができる。
【００８２】
《酸化物半導体層１４０》
酸化物半導体層１４０は、少なくともＩｎ若しくはＺｎを含む金属酸化物で形成される。酸化物半導体層１４０の上面の面積は、導電層１２０の上面の面積と同一、あるいは小さいことが好ましい。
【００８３】
《酸化物半導体》
上記酸化物半導体層１４０として用いる酸化物半導体として、例えば、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ａｌ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｓｎ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｈｆ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｌａ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｃｅ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｐｒ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｎｄ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｓｍ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｅｕ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｇｄ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｔｂ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｄｙ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｈｏ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｅｒ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｔｍ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｙｂ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｌｕ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｓｎ−Ｇａ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｈｆ−Ｇａ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ａｌ−Ｇａ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｓｎ−Ａｌ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｓｎ−Ｈｆ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｈｆ−Ａｌ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｇａ系酸化物を用いることができる。
【００８４】
なお、ここで、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ系酸化物とは、ＩｎとＧａとＺｎを主成分として有する酸化物という意味であり、ＩｎとＧａとＺｎの比率は問わない。また、ＩｎとＧａとＺｎ以外の金属元素が入っていてもよい。
【００８５】
なお、酸化物半導体層１４０がＩｎ−Ｍ−Ｚｎ酸化物で形成されるとき、ＩｎおよびＭの和を１００ａｔｏｍｉｃ％としたときのＩｎとＭにおける原子数比率は、好ましくはＩｎが２５ａｔｏｍｉｃ％より高く、Ｍが７５ａｔｏｍｉｃ％未満、さらに好ましくはＩｎが３４ａｔｏｍｉｃ％より高く、Ｍが６６ａｔｏｍｉｃ％未満とする。
【００８６】
酸化物半導体層１４０は、エネルギーギャップが２ｅＶ以上、好ましくは２．５ｅＶ以上、より好ましくは３ｅＶ以上である。このように、エネルギーギャップの広い酸化物半導体を用いることで、トランジスタ５０のオフ電流を低減することができる。
【００８７】
酸化物半導体層１４０の厚さは、３ｎｍ以上２００ｎｍ以下、好ましくは３ｎｍ以上１００ｎｍ以下、さらに好ましくは３ｎｍ以上５０ｎｍ以下とすることが望ましい。
【００８８】
酸化物半導体層１４０がＩｎ−Ｍ−Ｚｎ酸化物（ＭはＡｌ、Ｇａ、Ｙ、Ｚｒ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｔｉ、Ｇｅ、またはＮｄ）を用いて形成される場合、Ｉｎ−Ｍ−Ｚｎ酸化物を形成するために用いるスパッタリングターゲットの金属元素の原子数比は、Ｍは自然数でも良いし、自然数でなくてもよい。たとえば、ターゲットの金属元素の原子数比は、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝１：１：１、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝１：１：１．２、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝１：１：１．５、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝２：１：３、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝３：１：２、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝４：２：４．１であることが望ましい。なお、形成される酸化物半導体層１４０の金属元素の原子数比はそれぞれ、誤差として上記のスパッタリングターゲットに含まれる金属元素の原子数比のプラスマイナス４０％の変動を含む。なお、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ酸化物を含むターゲット、好ましくはＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ酸化物を含む多結晶ターゲットを用いることで、後述するＣＡＡＣ−ＯＳ（Ｃ  Ａｘｉｓ  Ａｌｉｇｎｅｄ  Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）膜、および微結晶酸化物半導体膜を形成することが可能である。
【００８９】
《積層酸化物半導体》
なお、酸化物半導体層１４０は、金属元素の原子数比の異なる酸化物半導体膜が複数積層されていてもよい。例えば、トランジスタ５１において、図２（Ａ）に示すように、絶縁層１３０上に酸化物半導体層１４１、１４２が順に積層されてもよい。または、トランジスタ５２において、図２（Ｂ）に示すように、絶縁層１３０上に酸化物半導体層１４３、１４１、１４２が順に積層されてもよい。酸化物半導体層１４１は、酸化物半導体層１４０と同様の材料を有することができる。また、酸化物半導体層１４２、酸化物半導体層１４３は、酸化物半導体層１４１と金属元素の原子数比が同じ組成としてもよいし、異なる組成としてもよい。例えば、酸化物半導体層１４２、および酸化物半導体層１４３がＩｎ−Ｍ−Ｚｎ酸化物（Ｍは、Ａｌ、Ｔｉ、Ｇａ、Ｙ、Ｚｒ、Ｓｎ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｍｇ、またはＮｄ）の場合、酸化物半導体層１４２、酸化物半導体層１４３を成膜するために用いるターゲットにおいて、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝１：１：１、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝１：１：１．２、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝１：１：１．５、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝２：１：３、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝３：１：２、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝４：２：４．１等の酸化物半導体層１４０と同じ組成とするほか、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝１：３：２、１：３：４、１：３：６、１：３：８、１：４：４、１：４：５、１：４：６、１：４：７、１：４：８、１：５：５、１：５：６、１：５：７、１：５：８、１：６：８、１：６：４、１：９：６等がある。
【００９０】
＜水素濃度について＞
また、酸化物半導体層に含まれる水素は、金属原子と結合する酸素と反応して水になると共に、酸素が脱離した格子（または酸素が脱離した部分）に酸素欠損を形成する。当該酸素欠損に水素が入ることで、キャリアである電子が生成される場合がある。また、水素の一部が金属原子と結合する酸素と結合することで、キャリアである電子を生成する場合がある。従って、水素が含まれている酸化物半導体を用いたトランジスタはノーマリーオン特性となりやすい。酸化物半導体層１４０に含まれる水素は、金属原子と結合する酸素と反応して水になると共に、酸素が脱離した格子（または酸素が脱離した部分）に酸素欠損を形成する。当該酸素欠損に水素が入ることで、キャリアである電子が生成される場合がある。また、水素の一部が金属原子と結合する酸素と結合することで、キャリアである電子を生成する場合がある。従って、水素が含まれている酸化物半導体を用いたトランジスタはノーマリーオン特性となりやすい。
【００９１】
このため、酸化物半導体層１４０、およびその界面において、酸素欠損と共に、水素ができる限り低減されていることが好ましい。例えば、酸化物半導体層１４０、およびその界面において二次イオン質量分析法（ＳＩＭＳ：Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ  Ｉｏｎ  Ｍａｓｓ  Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ）により得られる水素濃度は、１×１０１６ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以上２×１０２０ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下、好ましくは１×１０１６ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以上５×１０１９ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下、より好ましくは１×１０１６ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以上１×１０１９ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下、さらに好ましくは１×１０１６ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以上５×１０１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下とすることが望ましい。この結果、トランジスタ５０は、しきい値電圧がプラスとなる電気特性（ノーマリーオフ特性ともいう。）を有することができる。
【００９２】
＜炭素、シリコン濃度について＞
また、酸化物半導体層１４０、およびその界面において、第１４族元素の一つであるシリコンや炭素が含まれると、酸化物半導体層１４０において酸素欠損が増加し、ｎ型領域が形成されてしまう。このため、酸化物半導体層１４０、およびその界面におけるシリコン、および炭素濃度は、低減することが望ましい。例えば、酸化物半導体層１４０、およびそれぞれの界面においてＳＩＭＳにより得られるシリコンや炭素の濃度は、１×１０１６ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以上１×１０１９ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下、好ましくは１×１０１６ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以上５×１０１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下、さらに好ましくは１×１０１６ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以上２×１０１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下とすることが望ましい。この結果、トランジスタ５０は、しきい値電圧がプラスとなる電気特性（ノーマリーオフ特性ともいう。）を有する。
【００９３】
＜アルカリ金属の濃度について＞
また、アルカリ金属およびアルカリ土類金属は、酸化物半導体と結合するとキャリアを生成する場合があり、トランジスタのオフ電流が増大してしまうことがある。このため、酸化物半導体層１４０、およびそれぞれの界面におけるアルカリ金属またはアルカリ土類金属の濃度を低減することが好ましい。たとえば、酸化物半導体層１４０、およびそれぞれの界面において、二次イオン質量分析法により得られるアルカリ金属またはアルカリ土類金属の濃度を、１×１０１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下、好ましくは２×１０１６ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下とすることが望ましい。この結果、トランジスタ５０は、しきい値電圧がプラスとなる電気特性（ノーマリーオフ特性ともいう。）を有する。
【００９４】
＜窒素濃度について＞
また、酸化物半導体層１４０、およびそれぞれの界面に窒素が含まれていると、キャリアである電子が生じ、キャリア密度が増加し、ｎ型領域が形成されてしまう。この結果、窒素が含まれている酸化物半導体を用いたトランジスタはノーマリーオン特性となりやすい。従って、酸化物半導体層１４０、およびそれぞれの界面において、窒素はできる限り低減されていることが好ましい、例えば、酸化物半導体層１４０、およびそれぞれの界面においてＳＩＭＳにより得られる窒素濃度は、１×１０１５ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以上５×１０１９ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下、好ましくは１×１０１５ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以上５×１０１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下、より好ましくは１×１０１５ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以上１×１０１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下、さらに好ましくは１×１０１５ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以上５×１０１７ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下にすることが好ましい。この結果、トランジスタ５０は、しきい値電圧がプラスとなる電気特性（ノーマリーオフ特性ともいう。）を有する。
【００９５】
＜キャリア密度について＞
酸化物半導体層１４０の不純物を低減することで、酸化物半導体層１４０のキャリア密度を低減することができる。このため、酸化物半導体層１４０は、キャリア密度が１×１０１５個／ｃｍ３以下、好ましくは１×１０１３個／ｃｍ３以下、さらに好ましくは８×１０１１個／ｃｍ３未満、より好ましくは１×１０１１個／ｃｍ３未満、最も好ましくは１×１０１０個／ｃｍ３未満であり、１×１０−９個／ｃｍ３以上とする。
【００９６】
酸化物半導体層１４０として、不純物濃度が低く、欠陥準位密度の低い酸化物半導体を用いることで、さらに優れた電気特性を有するトランジスタを作製することができる。ここでは、不純物濃度が低く、欠陥準位密度の低い（酸素欠損の少ない）ことを高純度真性または実質的に高純度真性とよぶ。高純度真性または実質的に高純度真性である酸化物半導体は、キャリア発生源が少ないため、キャリア密度を低くすることができる場合がある。従って、当該酸化物半導体を用いて形成された酸化物半導体層１４０にチャネル領域が形成されるトランジスタは、しきい値電圧がプラスとなる電気特性（ノーマリーオフ特性ともいう。）になりやすい。また、高純度真性または実質的に高純度真性である酸化物半導体は、欠陥準位密度が低いため、トラップ準位密度も低くなる場合がある。また、高純度真性または実質的に高純度真性である酸化物半導体を用いて酸化物半導体層１４０が形成されたトランジスタは、オフ電流が著しく小さく、ソース電極とドレイン電極間の電圧（ドレイン電圧）が１Ｖから１０Ｖの範囲において、オフ電流が、半導体パラメータアナライザの測定限界以下、すなわち１×１０−１３Ａ以下という特性を得ることができ、さらに特性変動を抑えることができる。
【００９７】
なお、酸化物半導体を酸化物半導体層１４０に用いたトランジスタ５０は、例えば、ソースとドレインとの間の電圧を０．１Ｖ、５Ｖ、または、１０Ｖ程度とした場合に、トランジスタのチャネル幅で規格化したオフ電流を数ｙＡ／μｍ乃至数ｚＡ／μｍにまで低減することが可能となる。
【００９８】
表示素子（例えば、液晶素子８０）に接続されるトランジスタ５０に、オフ状態においてリークする電流が極めて小さいトランジスタを用いると、画像信号を保持することができる時間を長くすることができる。例えば、画像信号の書き込みを１１．６μＨｚ（１日に１回）以上０．１Ｈｚ（１秒間に０．１回）未満の頻度、好ましくは０．２８ｍＨｚ（１時間に１回）以上１Ｈｚ（１秒間に１回）未満の頻度としても画像を保持することができる。これにより、画像信号の書き込みの頻度を低減することができる。その結果、表示パネル２０の消費電力を削減することができる。もちろん、画像信号の書き込みを１Ｈｚ以上、好ましくは３０Ｈｚ（１秒間に３０回）以上、より好ましくは６０Ｈｚ（１秒間に６０回）以上９６０Ｈｚ（１秒間に９６０回）未満の頻度とすることもできる。
【００９９】
上記理由により、酸化物半導体を用いたトランジスタを用いることで、信頼性が高く、消費電力を抑えた表示パネルを作製することができる。
【０１００】
酸化物半導体を用いたトランジスタでは、酸化物半導体層１４０をスパッタリング法、ＭＯＣＶＤ（Ｍｅｔａｌ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、ＰＬＤ（Ｐｕｌｓｅ  Ｌａｓｅｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法などで成膜することができる。スパッタリング法を用いて成膜した場合には大面積の表示装置としても用いることができる。
【０１０１】
なお、酸化物半導体層１４０に、シリコンまたはシリコンゲルマニウムで形成される半導体層を用いてもよい。シリコンまたはシリコンゲルマニウムで形成される半導体層は、適宜非晶質構造、多結晶構造、単結晶構造とすることができる。
【０１０２】
《導電層１５０、導電層１６０》
導電層１５０、導電層１６０は、それぞれソース電極、あるいはドレイン電極、あるいは容量素子の電極としての機能を有する。導電層１５０、導電層１６０は、アルミニウム、クロム、銅、タンタル、チタン、モリブデン、ニッケル、鉄、コバルト、タングステンから選ばれた金属元素、または上述した金属元素を成分とする合金か、あるいは窒化膜を用いて形成される。また、マンガン、ジルコニウムのいずれか一または複数から選択された金属元素を用いて形成されてもよい。また、導電層１５０、導電層１６０は、単層構造でも、二層以上の積層構造としてもよい。例えば、シリコンを含むアルミニウム膜の単層構造、マンガンを含む銅膜の単層構造、アルミニウム膜上にチタン膜を積層する二層構造、窒化チタン膜上にチタン膜を積層する二層構造、窒化チタン膜上にタングステン膜を積層する二層構造、窒化タンタル膜または窒化タングステン膜上にタングステン膜を積層する二層構造、マンガンを含む銅膜上に銅膜を積層する二層構造、チタン膜と、そのチタン膜上にアルミニウム膜を積層し、さらにその上にチタン膜を形成する三層構造、マンガンを含む銅膜上に銅膜を積層し、さらにその上にマンガンを含む銅膜を形成する三層構造等がある。また、アルミニウムに、チタン、タンタル、タングステン、モリブデン、クロム、ネオジム、スカンジウムから選ばれた、一または複数を組み合わせた合金膜、もしくは窒化膜を用いてもよい。
【０１０３】
《絶縁層１７０》
絶縁層１７０は、トランジスタのチャネル領域を保護する機能を有する。絶縁層１７０は、酸化シリコン、酸化窒化シリコン、酸化アルミニウム、酸化窒化アルミニウム、酸化ガリウム、酸化窒化ガリウム、酸化イットリウム、酸化窒化イットリウム、酸化ハフニウム、酸化窒化ハフニウム等の酸化物絶縁膜、窒化シリコン、窒化アルミニウム等の窒化物絶縁膜を用いて形成される。絶縁層１７０は、単層構造または積層構造とすることができる。
【０１０４】
また、絶縁層１７０は、化学量論的組成を満たす酸素よりも多くの酸素を含む酸化物絶縁膜を用いて形成されることが好ましい。化学量論的組成を満たす酸素よりも多くの酸素を含む酸化物絶縁膜は、加熱により酸素の一部が脱離する。化学量論的組成を満たす酸素よりも多くの酸素を含む酸化物絶縁膜は、ＴＤＳ（Ｔｈｅｒｍａｌ  Ｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）分析において、膜の表面温度が１００℃以上７００℃以下、または１００℃以上５００℃以下の範囲における酸素原子の脱離量が１．０×１０１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以上、好ましくは３．０×１０２０ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以上である酸化物絶縁膜である。加熱処理により絶縁層１７０に含まれる酸素を酸化物半導体層１４０に移動させることが可能であり、酸化物半導体層１４０の酸素欠損を低減することが可能である。
【０１０５】
《絶縁層１８０》
絶縁層１８０として、外部からの酸素、水素、水等に対するバリア性を有する絶縁膜を設けることで、酸化物半導体層１４０からの酸素の外部への拡散と、外部から酸化物半導体層１４０への水素、水等の侵入を防ぐことができる。例えば、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコン、窒化シリコン、酸化ガリウム、酸化ゲルマニウム、酸化イットリウム、酸化ジルコニウム、酸化ランタン、酸化ネオジム、酸化ハフニウムおよび酸化タンタルを一種以上含む絶縁膜を用いることができる。また、絶縁層１８０は上記材料の積層であってもよい。なお、絶縁層１８０に、ランタン（Ｌａ）、窒素、ジルコニウム（Ｚｒ）などを、不純物として含んでいてもよい。例えば、絶縁層１８０にプラズマＡＬＤ法を用いて窒化シリコン膜を形成した場合、凹凸に対する被覆性が良好であるために、バリア性をさらに高めることができる。したがって、信頼性の高いトランジスタを形成することが可能となる。
【０１０６】
または、絶縁層１８０中に含まれる、水素濃度は１×１０１９ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以上１×１０２２ａｔｏｍｓ／ｃｍ３未満、好ましくは１×１０１９ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以上１×１０２１ａｔｏｍｓ／ｃｍ３未満であることが望ましい。絶縁層１８０が水素を多く有する場合、絶縁層１８０から表示パネル側に水素が侵入し、周辺回路の特性が劣化してしまう恐れがある。したがって、保護膜中の水素濃度として、上記濃度を有することで、高純度の絶縁層１８０を有することができ、表示パネル側への水素の侵入を抑え、周辺回路の動作安定性、信頼性を向上させることができる。
【０１０７】
《導電層１９０》
導電層１９０は、可視光に対して透光性のある導電膜を用いて形成される。可視光に対して透光性のある導電膜としては、例えば、インジウム（Ｉｎ）、亜鉛（Ｚｎ）、錫（Ｓｎ）の中から選ばれた一種を含む材料を用いるとよい。また、可視光に対して透光性のある導電膜としては、代表的には、インジウム錫酸化物、酸化タングステンを含むインジウム酸化物、酸化タングステンを含むインジウム亜鉛酸化物、酸化チタンを含むインジウム酸化物、酸化チタンを含むインジウム錫酸化物、インジウム亜鉛酸化物、酸化シリコンを含むインジウム錫酸化物などの導電性酸化物を用いることができる。
【０１０８】
＜デュアルゲート構造＞
また、トランジスタ５０は、変形例であるトランジスタ５３を用いることもできる。図３を用いて説明する。図３に示すトランジスタ５３は、デュアルゲート構造であることを特徴とする。
【０１０９】
図３（Ａ）、図３（Ｂ）、図３（Ｃ）に、トランジスタ５３の上面図及び断面図を示す。図３（Ａ）はトランジスタ５３の上面図であり、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）の一点鎖線Ｘ−Ｘ’間の断面図であり、図３（Ｃ）は、図３（Ａ）の一点鎖線Ｙ−Ｙ’間の断面図である。なお、図３（Ａ）では、明瞭化のため、基板１００、絶縁層１１０、絶縁層１３０、絶縁層１７０、絶縁層１８０などを省略している。
【０１１０】
図３（Ａ）乃至図３（Ｃ）に示すトランジスタ５３は、絶縁層１１０上のゲート電極としての機能を有する導電層１２０上に設けられるゲート絶縁膜としての機能を有する絶縁層１３１と、絶縁層１３０を介して、導電層１２０と重なる酸化物半導体層１４０と、酸化物半導体層１４０に接する導電層１５０および導電層１６０と、酸化物半導体層１４０、導電層１５０および導電層１６０上の絶縁層１７０と、絶縁層１７０上の絶縁層１８０と、絶縁層１８０上に設けられるバックゲート電極としての機能を有する導電層１９０とを有する。図３（Ｃ）に示すように、導電層１２０は、絶縁層１３１、絶縁層１３０、絶縁層１７０、および絶縁層１８０の開口部１９１において、導電層１９０と電気的に接続する構成とすることもできる。なお、開口部１９１を設けず、導電層１２０と導電層５２０が電気的に接続されない構成とすることもできる。
【０１１１】
＜容量素子６０の構成例＞
容量素子６０は、酸化物導電層４００と、絶縁層１８０と、導電層１９０と、を有する。酸化物導電層４００は、容量素子６０の一方の電極としての機能を有する。導電層１９０は、容量素子６０の他方の電極としての機能を有する。酸化物導電層４００と、導電層１９０との間には、絶縁層１８０が設けられる。
【０１１２】
《酸化物導電層４００》
また、トランジスタ５０として、酸化物半導体を用いたトランジスタとすることで、酸化物導電層４００を絶縁層１３０上に酸化物半導体層１４０と同じ材料で形成することができる。この場合、酸化物導電層４００は、酸化物半導体層１４０と同時に形成された膜を加工して形成される。このため、酸化物導電層４００は、酸化物半導体層１４０と同様の元素を有する。また、酸化物半導体層１４０と同様の結晶構造、または異なる結晶構造を有する。また、酸化物半導体層１４０と同時に形成された膜に、不純物または酸素欠損を有せしめることで、導電性を付与することが可能となり、酸化物導電層４００となる。酸化物導電層４００に含まれる不純物の代表例としては、希ガス、水素、ホウ素、窒素、フッ素、アルミニウム、およびリンの一以上がある。希ガスの代表例としては、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトンおよびキセノンがある。なお、酸化物導電層４００は、導電性を有する場合の例を示したが、本発明の一態様は、これに限定されない。場合によっては、または、状況に応じて、酸化物導電層４００は、必ずしも導電性が付与されなくてもよい。つまり、酸化物導電層４００は、酸化物半導体層１４０と同様な特性を有していてもよい。
【０１１３】
上記より、酸化物半導体層１４０及び酸化物導電層４００は、共に絶縁層１３０上に形成されるが、不純物濃度が異なる。具体的には、酸化物半導体層１４０と比較して、酸化物導電層４００の不純物濃度が高い。例えば、酸化物半導体層１４０において、二次イオン質量分析法により得られる水素濃度は、５×１０１９ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下、好ましくは５×１０１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下、好ましくは１×１０１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下、好ましくは５×１０１７ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下、好ましくは１×１０１６ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下である。一方、酸化物導電層４００において、二次イオン質量分析法により得られる水素濃度は、８×１０１９ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以上、好ましくは１×１０２０ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以上、好ましくは５×１０２０ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以上である。また、酸化物半導体層１４０と比較して、酸化物導電層４００に含まれる水素濃度は２倍、または１０倍以上である。
【０１１４】
また、酸化物半導体層１４０と同時に形成された酸化物半導体膜をプラズマに曝すことにより、酸化物半導体膜にダメージを与え、酸素欠損を形成することができる。例えば、酸化物半導体膜上に、プラズマＣＶＤ法またはスパッタリング法で膜を成膜すると、酸化物半導体膜がプラズマに曝され、酸素欠損が生成される。または、絶縁層１７０に開口部を形成するためのエッチング処理において、酸化物半導体膜がプラズマに曝されることで、酸素欠損が生成される。または、酸化物半導体膜が、酸素及び水素の混合ガス、水素、希ガス、アンモニア等のプラズマに曝されることで、酸素欠損が生成される。また、酸化物半導体膜に不純物を添加することで、酸素欠損を形成しつつ、不純物を酸化物半導体膜に添加することができる。不純物の添加方法としては、イオンドーピング法、イオン注入法、プラズマ処理法等がある。プラズマ処理法の場合、添加する不純物を含むガス雰囲気にてプラズマを発生させて、プラズマ処理を行うことによって、加速させた不純物イオンを酸化物半導体膜に衝突させ、酸化物半導体膜に酸素欠損を形成することができる。
【０１１５】
不純物元素の添加により酸素欠損が形成された酸化物半導体膜に不純物、一例として水素が含まれると、酸素欠損サイトに水素が入り伝導帯近傍にドナー準位が形成される。この結果、酸化物半導体膜は、導電性が高くなり、導電体化する。導電体化された酸化物半導体膜を酸化物導電体膜ということができる。即ち、酸化物半導体層１４０は、酸化物半導体で形成され、酸化物導電層４００は酸化物導電体膜で形成されるといえる。また、酸化物導電層４００は、導電性の高い酸化物半導体膜で形成されるともいえる。また、酸化物導電層４００は、導電性の高い金属酸化物膜で形成されるともいえる。
【０１１６】
なお、絶縁層１８０は、水素を含むことが好ましい。酸化物導電層４００は、絶縁層１８０に接しているため、絶縁層１８０が水素を含むことで、絶縁層１８０の水素を、酸化物半導体層１４０と同時に形成された酸化物半導体膜に拡散させることができる。この結果、酸化物半導体層１４０と同時に形成された酸化物半導体膜に不純物を添加することができ、酸化物導電層４００の導電性を高めることができる。例えば、絶縁層１８０には、プラズマＡＬＤ法を用いることで、水素を含有しつつ、水素の放出量が低減することで、導電性の高い金属酸化物の形成領域を制御し、安定したトランジスタ特性を得ることができる。
【０１１７】
上記方法により、酸化物導電層４００は、酸化物半導体層１４０と同時に形成し、形成後に導電性を付与する構成とする。該構成とすることで、製造コストの削減を図ることができる。
【０１１８】
なお、一般に、酸化物半導体膜は、エネルギーギャップが大きいため、可視光に対して透光性を有する。一方、酸化物導電体膜は、伝導帯近傍にドナー準位を有する酸化物半導体膜である。したがって、該ドナー準位による吸収の影響は小さく、可視光に対して酸化物半導体膜と同程度の透光性を有する。
【０１１９】
なお、上記より、導電層１９０及び酸化物導電層４００は、透光性を有する。そのため、容量素子６０は全体として透光性を有する容量素子とすることができ、表示装置に用いた場合に開口率を高めることができる。
【０１２０】
なお、本実施の形態に示す構成及び方法などは、他の実施の形態に示す構成及び方法などと適宜組み合わせて用いることができる。
【０１２１】
（実施の形態２）
＜製造方法に関する説明＞
以下では、本発明の一態様に適用できるトランジスタ、容量素子に関する製造方法半導体層、絶縁層、導電層などの成膜に適用可能な成膜装置について説明する。
【０１２２】
＜ＣＶＤ成膜とＡＬＤ成膜＞
従来のＣＶＤ法を利用した成膜装置は、成膜の際、反応のための原料ガス（プリカーサ）の１種または複数種がチャンバーに同時に供給される。ＡＬＤ法を利用した成膜装置は、反応のためのプリカーサが順次にチャンバーに導入され、そのガス導入の順序を繰り返すことで成膜を行う。例えば、それぞれのスイッチングバルブ（高速バルブとも呼ぶ）を切り替えて２種類以上のプリカーサを順番にチャンバーに供給し、複数種のプリカーサが混ざらないように第１のプリカーサの後に不活性ガス（アルゴン、或いは窒素など）などを導入し、第２のプリカーサを導入する。また、不活性ガスを導入する代わりに真空排気によって第１のプリカーサを排出した後、第２のプリカーサを導入することができる。
【０１２３】
図４（Ａ）、図４（Ｂ）、図４（Ｃ）、図４（Ｄ）にＡＬＤ法の成膜過程を示す。第１のプリカーサ６０１が基板の表面に吸着して（図４（Ａ）参照）、第１の単一層が成膜される（図４（Ｂ）参照）。この際、プリカーサ中に含有する金属原子等が基板表面に存在する水酸基と結合することができる。金属原子にはメチル基やエチル基などのアルキル基が結合していてもよい。第１のプリカーサ６０１を排気した後に導入される第２のプリカーサ６０２と反応して（図４（Ｃ）参照）、第２の単一層が第１の単一層上に積層されて薄膜が形成される（図４（Ｄ）参照）。例えば、第２のプリカーサとして酸化剤が含まれていた場合には第１のプリカーサ中に存在する金属原子または金属原子と結合したアルキル基と、酸化剤との間で化学反応がおこり、酸化膜を形成することができる。
【０１２４】
また、ＡＬＤ法は表面化学反応に基づいた成膜方法であり、プリカーサが被成膜表面に吸着し、自己停止機構が作用することで、一層形成される。例えば、トリメチルアルミニウムのようなプリカーサと当該被成膜表面に存在する水酸基（ＯＨ基）が反応する。この時、熱による表面反応のみが起こるため、プリカーサが当該被成膜表面と接触し、熱エネルギーを介して当該被成膜表面にプリカーサ中の金属原子等が吸着することができる。また、プリカーサは、高い蒸気圧を有し、成膜前の段階では熱的安定であり自己分解しない、基板へ化学吸着が速いなどの特徴を有する。また、プリカーサはガスとして導入されるため、交互に導入されるプリカーサが十分に拡散する時間を有することができれば、高アスペクト比の凹凸を有する領域であっても、被覆性よく成膜することができる。
【０１２５】
また、ＡＬＤ法においては、プリカーサ導入をバルブや排気ポンプを用いて制御しつつ所望の厚さになるまで複数回繰り返すことで、段差被覆性に優れた薄膜を形成することができる。薄膜の厚さは、繰り返す回数によって調節することができるため、精密な膜厚調節が可能である。また、排気能力を高めることで成膜速度を高めることができ、さらに膜中の不純物濃度を低減することができる。
【０１２６】
ＡＬＤ法には、熱を用いたＡＬＤ法（熱ＡＬＤ法）、プラズマを用いたＡＬＤ法（プラズマＡＬＤ法）がある。熱ＡＬＤ法では、熱エネルギーを用いてプリカーサの反応を行うものであり、プラズマＡＬＤ法はプリカーサの反応をラジカルの状態で行うものである。
【０１２７】
ＡＬＤ法は、極めて薄い膜が精度よく成膜できる。凹凸を有する面に対しても、表面被覆率が高く、膜密度が高いという特徴を有する。
【０１２８】
また、熱ＡＬＤ法は、プラズマダメージがないために、膜に対する欠陥発生を抑制することができる。
【０１２９】
＜プラズマＡＬＤ法＞
また、プラズマＡＬＤ法は反応性に優れた成膜方法であり、熱ＡＬＤ法に比べてさらに低温での成膜が可能となる。プラズマＡＬＤ法は、例えば、１００度以下でも成膜速度を低下させずに成膜することができる。また、プラズマＡＬＤ法では、Ｎ２などの不活性材料をプラズマによりラジカル化することで反応性を高めるので、酸化物のみならず窒化物、さらには金属を成膜することができる。
【０１３０】
また、プラズマＡＬＤでは、酸化剤の酸化力を高めることができる。これにより膜形成を行う場合に膜中に残留するプリカーサ、あるいはプリカーサから脱離した有機成分を低減することができ、また膜中の炭素、塩素、水素などを低減することができ、不純物濃度の低い膜を有することができる。
【０１３１】
また、表示素子に発光素子（有機ＥＬ素子など）を用いた場合、プロセス温度が高いと、発光素子の劣化を速めてしまう恐れがある。ここで、プラズマＡＬＤ法を用いることで、プロセス温度を下げることができるため、発光素子の劣化を抑制することができる。
【０１３２】
また、プラズマＡＬＤ法は、プラズマにより反応を促進する手法であり、その手法として、被成膜基板を直接プラズマに曝すダイレクトプラズマＡＬＤ法と、プラズマ源を成膜室外に設置し、当該領域で発生したラジカル種を基板へ輸送するリモートプラズマＡＬＤ法がある。例えば、リモートプラズマＡＬＤ法では、ＩＣＰ（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｐｌａｓｍａ）などが用いられ、被成膜基板から離れた状態でプラズマを発生させることにより、被成膜基板、あるいは被成膜基板上にすでに成膜されている膜に対してのプラズマダメージを抑えることができる。
【０１３３】
また、プラズマＡＬＤ法を用いることで、膜をさらに緻密にすることができ、水分の侵入などに対するバリア性を高めることができる。
【０１３４】
また、プラズマＡＬＤ法を用いることで、反応性が高まり熱ＡＬＤ装置に比べて成膜速度を向上させることができる。
【０１３５】
上記により、プラズマＡＬＤ法により、表面被覆性が高く、かつバリア性の高い膜を形成することができ、外部からの水分の浸入を抑えることができる。したがって、パネルの端部において周辺回路のドライバ動作の信頼性が向上（トランジスタ特性の信頼性向上）するため、狭額縁とした場合においても安定した動作が可能となる。
【０１３６】
＜ＡＬＤ装置に関する説明＞
図５（Ａ）にＡＬＤ法を利用する成膜装置の一例を示す。ＡＬＤ法を利用する成膜装置は、成膜室（チャンバー１７０１）と、原料供給部１７１１ａ、１７１１ｂと、流量制御器である高速バルブ１７１２ａ、１７１２ｂと、原料導入口１７１３ａ、１７１３ｂと、原料排出口１７１４と、排気装置１７１５を有する。チャンバー１７０１内に設置される原料導入口１７１３ａ、１７１３ｂは供給管やバルブを介して原料供給部７１１ａ、７１１ｂとそれぞれ接続されており、原料排出口１７１４は、排出管やバルブや圧力調整器を介して排気装置１７１５と接続されている。
【０１３７】
チャンバー内部にはヒーターを備えた基板ホルダ１７１６があり、その基板ホルダ上に被成膜させる基板１７００を配置する。
【０１３８】
原料供給部１７１１ａ、１７１１ｂでは、気化器や加熱手段などによって固体の原料や液体の原料から原料ガスを形成する。或いは、原料供給部１７１１ａ、１７１１ｂは、気体の原料ガスを供給する構成としてもよい。
【０１３９】
また、原料供給部１７１１ａ、１７１１ｂを２つ設けている例を示しているが特に限定されず、３つ以上設けてもよい。また、高速バルブ１７１２ｃ、１７１２ｄは時間で精密に制御することができ、原料ガスと不活性ガスのいずれか一方を供給する構成となっている。高速バルブ１７１２ｃ、１７１２ｄは原料ガスの流量制御器であり、且つ、不活性ガスの流量制御器とも言える。
【０１４０】
図５（Ａ）に示す成膜装置では、基板１７００を基板ホルダ１７１６上に搬入し、チャンバー１７０１を密閉状態とした後、基板ホルダ１７１６のヒーター加熱により基板７００を所望の温度（例えば、１００℃以上または１５０℃以上）とし、原料ガスの供給と、排気装置１７１５による排気と、不活性ガスの供給と、排気装置１７１５による排気とを繰りかえすことで薄膜を基板表面に形成する。
【０１４１】
図５（Ａ）に示す成膜装置では、原料供給部１７１１ａ、１７１１ｂに用意する原料（揮発性有機金属化合物など）を適宜選択することにより、ハフニウム、アルミニウム、タンタル、ジルコニウム等から選択された一種以上の元素を含む酸化物（複合酸化物も含む）を含んで構成される絶縁層を成膜することができる。具体的には、酸化ハフニウムを含んで構成される絶縁層、酸化アルミニウムを含んで構成される絶縁層、ハフニウムシリケートを含んで構成される絶縁層、又はアルミニウムシリケートを含んで構成される絶縁層を成膜することができる。また、原料供給部１７１１ａ、１７１１ｂに用意する原料（揮発性有機金属化合物など）を適宜選択することにより、タングステン層、チタン層などの金属層や、窒化チタン層などの窒化物層などの薄膜を成膜することもできる。
【０１４２】
例えば、ＡＬＤ法を利用する成膜装置により酸化ハフニウム層を形成する場合には、溶媒とハフニウム前駆体化合物を含む液体（ハフニウムアルコキシド溶液、代表的にはテトラキスジメチルアミドハフニウム（ＴＤＭＡＨ））を気化させた原料ガスと、酸化剤としてオゾン（Ｏ３）の２種類のガスを用いる。この場合、原料供給部７１１ａから供給する第１の原料ガスがＴＤＭＡＨであり、原料供給部７１１ｂから供給する第２の原料ガスがオゾンとなる。なお、テトラキスジメチルアミドハフニウムの化学式はＨｆ［Ｎ（ＣＨ３）２］４である。また、他の材料としては、テトラキス（エチルメチルアミド）ハフニウムなどがある。なお、窒素は電荷捕獲準位を消失させる機能を有する。したがって、原料ガスが窒素を含むことで、電荷捕獲準位密度の低い酸化ハフニウムを成膜することができる。
【０１４３】
ＡＬＤ法を利用する成膜装置により酸化アルミニウム層を形成する場合には、溶媒とアルミニウム前駆体化合物を含む液体（ＴＭＡなど）を気化させたプリカーサと、酸化剤としてＨ２Ｏの２種類のプリカーサを用いる。この場合、原料供給部７１１ａから供給する第１の原料ガスがＴＭＡであり、原料供給部１７１１ｂから供給する第２の原料ガスがＨ２Ｏとなる。なお、トリメチルアルミニウムの化学式はＡｌ（ＣＨ３）３である。また、他の材料液としては、トリス（ジメチルアミド）アルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、アルミニウムトリス（２，２，６，６−テトラメチル−３，５−ヘプタンジオナート）などがある。
【０１４４】
＜マルチチャンバＡＬＤ成膜装置＞
また、図５（Ａ）に示す成膜装置を少なくとも一つ有するマルチチャンバのＡＬＤ成膜装置の一例を図５（Ｂ）に示す。
【０１４５】
図５（Ｂ）に示す製造装置は、積層膜を大気に触れることなく連続成膜することができ、不純物の混入防止やスループット向上を図っている。
【０１４６】
図５（Ｂ）に示す製造装置は、ロード室１７０２、搬送室１７２０、前処理室１７０３、成膜室であるチャンバー１７０１、アンロード室１７０６を少なくとも有する。なお、製造装置のチャンバー（ロード室、処理室、搬送室、成膜室、アンロード室などを含む）は、水分の付着などを防ぐため、露点が管理された不活性ガス（窒素ガス等）を充填させておくことが好ましく、望ましくは減圧を維持させる。
【０１４７】
また、チャンバー１７０４、１７０５は、チャンバー１７０１と同じＡＬＤ法を利用する成膜装置としてもよいし、プラズマＣＶＤ法を利用する成膜装置としてもよいし、スパッタリング法を利用する成膜装置としてもよいし、有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ：Ｍｅｔａｌ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法を利用する成膜装置としてもよい。
【０１４８】
例えば、チャンバー１７０４としてプラズマＣＶＤ法を利用する成膜装置とし、チャンバー１７０５としてＭＯＣＶＤ法を利用する成膜装置とし、積層膜を成膜する一例を以下に示す。
【０１４９】
図５（Ｂ）では搬送室１７２０の上面図が六角形の例を示しているが、積層膜の層数に応じて、それ以上の多角形としてより多くのチャンバーと連結させた製造装置としてもよい。また、図５（Ｂ）では基板の上面形状を矩形で示しているが、特に限定されない。また、図５（Ｂ）では枚葉式の例を示したが、複数枚の基板を一度に成膜するバッチ式の成膜装置としてもよい。
【０１５０】
＜プラズマＡＬＤ装置に関する説明＞
プラズマＡＬＤ装置８５０の概要図を図６示す。プラズマＡＬＤ装置８５０は、プラズマ源８５１、チャンバー８５３、第１プリカーサ供給部８５５、第２プリカーサ供給部８５７、第１プリカーサ導入用バルブ８５９、プリカーサ導入用バルブ８６１、ゲ−トバルブ８６３、ヒーター８６５、被成膜基板８６７、ポンプ８６９で構成されており、第１プリカーサ供給部８５５から第１プリカーサが第１プリカーサ導入用バルブ８５９、配管を介してチャンバー内に供給され、ヒーター８６５で加熱された被成膜基板８６７に吸着する。この時チャンバー内に残留するガスは、ゲ−トバルブ８６３、ポンプ８６９により、チャンバー外に排気される。
【０１５１】
続いて、第２プリカーサ供給部８５５から第２プリカーサがプリカーサ導入用バルブ８５９、配管を介してプラズマ源に導入される。プラズマ源８５１はＩＣＰなどが用いられる。プラズマ源において第２プリカーサからラジカル種が発生し、該ラジカル種がチャンバー内に導入され、被成膜基板８６７において反応が起こり、膜が形成される。この時チャンバー内に残留するガスは、ゲ−トバルブ８６３、ポンプ８６９により、チャンバー外に排気される。
【０１５２】
第１のプリカーサ、第２のプリカーサを用いた上記プロセスを繰り返すことで被成膜基板８６７に所望の膜厚の膜を形成することができる。
【０１５３】
なお、プリカーサ供給部８５５、プリカーサ供給部８５７では、気化器や加熱手段などによって固体の原料や液体の原料から原料ガスを形成する。或いは、プリカーサ供給部８５５、プリカーサ供給部８５７は、気体の原料ガスを供給する構成としてもよい。
【０１５４】
プラズマＡＬＤ法を利用する成膜装置により窒化シリコン層を形成する場合には、第１のプリカーサとしてテトラクロロシラン、ジクロロシラン、ヘキサクロロジシラン、テトラエトキシシラン、トリス（ｔｅｒｔ−ブトキシ）シラノール、トリス（ｔｅｒｔ−ペントキシ）シラノール、などを用いることができる。また、第２のプリカーサとしてアンモニア、ヒドラジン、窒素などを用いることができる。第１のプリカーサはプリカーサ供給部８５５から供給し、第２のプリカーサはプリカーサ供給部８５７から供給する。
【０１５５】
＜大面積ＡＬＤ成膜装置＞
また、プラズマＡＬＤ法を用いることで、大面積の基板に対しても成膜可能である。図７（Ａ）、（Ｂ）にＡＬＤ成膜装置の別構成の模式図を示す。プラズマ化したガス（プリカーサ）を導入口８１０からチャンバー内で８２０に導入して、プラズマ発生源８３０を介して上下方向から基板８００に対してＡＬＤ法による成膜を行うことができる。プラズマ発生源８３０は、チャンバー内に有してもよいし、チャンバー外に有してもよい。また、成膜方式としては、図７（Ａ）のようにチャンバー内で固定して成膜することもできるし、図７（Ｂ）のようにインライン方式で基板を流しながら成膜することができる。プラズマＡＬＤ法を用いることで、スループット高く、大面積に成膜することができる。
【０１５６】
なお、成膜される表示パネルの側面部を周辺部に均一に形成するために、当該表示パネルはサセプタなどに載せて成膜してもよいし、表示パネルを収納するカセットの治具と基板側面部の近傍において、点接触、線接触、あるいは面接触させてもよい。
【０１５７】
なお、本実施の形態に示す構成及び方法などは、他の実施の形態に示す構成及び方法などと適宜組み合わせて用いることができる。
＜絶縁層１１０の形成＞
図８（Ａ）において、基板１００上に絶縁層１１０を成膜する。絶縁層１１０は、プラズマＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法（ＭＯＣＶＤ法、ＡＬＤ法）、またはスパッタリング法等により、形成することができる。
【０１５８】
本実施の形態では、絶縁層１１０としてプラズマＣＶＤ法により厚さ２００ｎｍの酸化窒化シリコン膜を用いることができる。
【０１５９】
＜導電層１２０の形成＞
次に、絶縁層１１０上に導電膜１２０ａ（図示なし）を成膜する。導電膜１２０ａは、スパッタリング法やＣＶＤ法などにより形成することができる。なお、スパッタリング法により成膜する場合、成膜時の電力（パワー）は、絶縁層１１０へのダメージ低減を抑えるために、１００ｋＷ以下、好ましくは６０ｋＷ以下、さらに好ましくは２０ｋＷとすることが望ましい。
【０１６０】
本実施の形態では、導電膜１２０ａとしてスパッタリング法により成膜したタングステン膜２００ｎｍとすることができる。
【０１６１】
次に、導電膜１２０ａ上にリソグラフィ工程によりマスクを形成する。当該マスクを用いて、導電膜１２０ａを選択的にエッチングし、当該レジストマスクは除去する。これにより導電層１２０を形成することができる（図８（Ｂ）参照）。
＜絶縁層１３０、絶縁層１３１の形成＞
次に、絶縁層１３１、絶縁層１３０を形成する（図８（Ｃ）参照）。絶縁層１３０、絶縁層１３１は、スパッタリング法、ＣＶＤ法（プラズマＣＶＤ法、ＭＯＣＶＤ法、ＡＬＤ法など）、ＭＢＥ法、などを用いて形成することができる。また、絶縁層１３０、絶縁層１３１は、絶縁層１１０と同様の方法を適宜用いて絶縁膜を形成することができる。
【０１６２】
本実施の形態では、絶縁層１３０としてプラズマＣＶＤ法により酸化窒化シリコンを５０ｎｍ形成することができる。また、絶縁層１３１としてプラズマＣＶＤ法により窒化シリコンを４００ｎｍ形成することができる。
【０１６３】
＜酸化物半導体層１４０の形成＞
続いて、絶縁層１３０上に酸化物半導体層１４０となる酸化物半導体膜１４０ａを形成する（図示なし）。酸化物半導体膜１４０ａは、スパッタリング法、ＭＯＣＶＤ法、ＰＬＤ法などにより形成することができ、スパッタリング法を用いて形成することがより好ましい。スパッタリング法としては、ＲＦスパッタリング法、ＤＣスパッタリング法、ＡＣスパッタリング法等を用いることができる。また、スパッタリング法において、平行平板方式や、対向ターゲット方式（対向電極方式）を用いることができる。対向ターゲット方式を用いたスパッタリング法の場合、基板がプラズマに曝されることが少ないために、成膜時のダメージを受けづらい。これにより結晶性の高い酸化物半導体膜１４０ａを形成することができる。
【０１６４】
例えば、酸化物半導体膜１４０ａをスパッタリング法により形成する場合、スパッタリング装置における各チャンバーは、酸化物半導体にとって不純物となる水等を可能な限り除去すべく、クライオポンプのような吸着式の真空排気ポンプを用いて高真空化（５×１０−７Ｐａ乃至１×１０−４Ｐａ程度まで）できること、かつ、成膜される基板を１００℃以上、好ましくは４００℃以上に加熱できることが好ましい。または、ターボ分子ポンプとコールドトラップを組み合わせて排気系からチャンバー内に炭素成分や水分等を含む気体が逆流しないようにしておくことが好ましい。また、ターボ分子ポンプとクライオポンプを組み合わせた排気系を用いてもよい。
【０１６５】
高純度真性酸化物半導体を得るためには、チャンバー内を高真空排気するのみならずスパッタリングガスの高純度化も必要である。スパッタリングガスとして用いる酸素ガスやアルゴンガスは、露点が−４０℃以下、好ましくは−８０℃以下、より好ましくは−１００℃以下にまで高純度化したガスを用いることで酸化物半導体膜に水分等が取り込まれることを可能な限り防ぐことができる。
【０１６６】
スパッタリングガスは、希ガス（代表的にはアルゴン）、酸素、希ガスおよび酸素の混合ガスを適宜用いる。なお、希ガスおよび酸素の混合ガスの場合、希ガスに対して酸素のガス比を高めることが好ましい。
【０１６７】
また、図２に示すように酸化物半導体層１４０を積層する場合、酸化物半導体膜１４１ａ（図示なし）は、酸化物半導体膜１４２ａ（図示なし）よりもインジウムの含有量を多く有してもよい。酸化物半導体では主として重金属のｓ軌道がキャリア伝導に寄与しており、Ｉｎの含有率を多くすることにより、より多くのｓ軌道が重なるため、ＩｎがＧａよりも多い組成となる酸化物はＩｎがＧａと同等または少ない組成となる酸化物と比較して移動度が高くなる。そのため、酸化物半導体層１４１にインジウムの含有量が多い酸化物を用いることで、高い移動度のトランジスタを実現することができる。
【０１６８】
また、酸化物半導体膜１４１ａ、酸化物半導体膜１４２ａにおいて、例えばスパッタリング法により成膜する場合、マルチチャンバ方式のスパッタリング装置を用いることで、酸化物半導体膜１４１ａと酸化物半導体膜１４２ａは大気に露出することなく連続成膜することができる。その場合、酸化物半導体膜１４１ａと酸化物半導体膜１４２ａの界面には余計な不純物などが入り込むことを抑えることができ、界面準位を低減することができる。この結果として、トランジスタの電気特性、とりわけ信頼性試験において特性を安定化させることができる。
【０１６９】
なお、酸化物半導体膜を形成する際に、例えば、スパッタリング法を用いる場合、基板温度を１５０℃以上７５０℃以下、好ましくは１５０℃以上４５０℃以下、さらに好ましくは２００℃以上４２０℃以下として、酸化物半導体膜を成膜することで、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜を形成することができる。
【０１７０】
本実施の形態では、酸化物半導体膜１４０ａとしてスパッタリング法により、ターゲットの組成がＩｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：１：１（原子数比）のＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ酸化物膜を３５ｎｍ形成する。
【０１７１】
次に、酸化物半導体膜１４０ａ上にリソグラフィ工程によりレジストマスクを形成する。当該マスクは、導電層１２０を形成したマスクと同一、あるいは小さい面積を有しており、当該マスクにより酸化物半導体膜１４０ａを選択的にエッチングし、当該レジストマスクは除去する。これにより酸化物半導体層１４０を形成することができる（図８（Ｄ）参照）。なお、酸化物半導体層１４０形成と同時に後の工程で酸化物導電層４００となる酸化物半導体層１４５（後述）についても同時に形成される。
【０１７２】
次に、加熱処理を行って、絶縁層１１０に含まれる水、水素等を脱離させてもよい。この結果、のちに形成される絶縁層１１０に含まれる水、水素等の濃度を低減することが可能であり、加熱処理によって、酸化物半導体層１４０への水、水素等の拡散量を低減することができる。なお、当該加熱処理は、酸化物半導体膜１４０ａ形成後に行ってもよい。
【０１７３】
加熱処理の温度は、代表的には、２５０℃以上基板歪み点未満、好ましくは３００℃以上６５０℃以下、更に好ましくは３５０℃以上５５０℃以下とする。また、処理時間は上記設定温度にて３分から２４時間、好ましくは３０分から４時間とする。
【０１７４】
また、加熱処理は、ヘリウム、ネオン、アルゴン、キセノン、クリプトン等の希ガス、または窒素を含む不活性ガス雰囲気で行うことができる。または、不活性ガス雰囲気で加熱した後、酸素雰囲気または乾燥空気（露点が−８０℃以下、好ましくは−１００℃以下、好ましくは−１２０℃以下である空気）雰囲気で加熱してもよい。または減圧状態で行えばよい。なお、上記乾燥空気の他、不活性ガスおよび酸素に水素、水などが含まれないことが好ましく、代表的には露点が−８０℃以下、好ましくは−１００℃以下とする。
【０１７５】
なお、加熱処理において、電気炉の代わりに、抵抗発熱体などの発熱体からの熱伝導または熱輻射によって、被処理物を加熱する装置を用いてもよい。例えば、ＧＲＴＡ（Ｇａｓ  Ｒａｐｉｄ  Ｔｈｅｒｍａｌ  Ａｎｎｅａｌ）装置、ＬＲＴＡ（Ｌａｍｐ  Ｒａｐｉｄ  Ｔｈｅｒｍａｌ  Ａｎｎｅａｌ）装置等のＲＴＡ（Ｒａｐｉｄ  Ｔｈｅｒｍａｌ  Ａｎｎｅａｌ）装置を用いることができる。ＬＲＴＡ装置は、ハロゲンランプ、メタルハライドランプ、キセノンアークランプ、カーボンアークランプ、高圧ナトリウムランプ、高圧水銀ランプなどのランプから発する光（電磁波）の輻射により、被処理物を加熱する装置である。ＧＲＴＡ装置は、高温のガスを用いて加熱処理を行う装置である。高温のガスには、アルゴンなどの希ガス、または窒素のような、不活性ガスが用いられる。
【０１７６】
酸化物半導体膜を加熱しながら成膜することで、さらには酸化物半導体膜を形成した後、加熱処理を行うことで、酸化物半導体膜において、水素濃度を２×１０２０ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下、好ましくは５×１０１９ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下、より好ましくは１×１０１９ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下、５×１０１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ３未満、好ましくは１×１０１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下、より好ましくは５×１０１７ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下、さらに好ましくは１×１０１６ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下とすることができる。
【０１７７】
＜導電層１５０、導電層１６０の形成＞
次に、絶縁層１１０、酸化物半導体層１４０上に導電層１５０、導電層１６０となる導電膜１５０ａを形成する（図示なし）。導電膜１５０ａは、スパッタリング法、化学気相堆積（ＣＶＤ）法（有機金属化学堆積（ＭＯＣＶＤ）法、メタル化学気相堆積法、原子層堆積（ＡＬＤ）法あるいはプラズマ化学気相堆積（プラズマＣＶＤ）法を含む。）、蒸着法、パルスレーザー堆積（ＰＬＤ）法等を用いて形成することができる。
【０１７８】
本実施の形態では、厚さ５０ｎｍのタングステン膜、厚さ４００ｎｍのアルミニウム膜、厚さ２００ｎｍのチタン膜、の積層膜をスパッタリング法により導電膜１５０ａとして形成することができる。
【０１７９】
次に、リソグラフィ工程によりレジストマスクを形成し、当該レジストマスクを用いて、導電膜１５０ａを選択的にエッチングし、導電層１５０、導電層１６０を形成する。当該レジストマスクは除去する。（図８（Ｅ）参照）。
【０１８０】
なお、導電層１５０、導電層１６０を形成した後、エッチング残渣を除去するため、洗浄処理を行ってもよい。この洗浄処理を行うことで、導電層１５０、導電層１６０の短絡を抑制することができる。当該洗浄処理は、ＴＭＡＨ（Ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌａｍｍｏｎｉｕｍ  Ｈｙｄｒｏｘｉｄｅ）溶液などのアルカリ性の溶液、希釈したフッ酸、シュウ酸、リン酸などの酸性の溶液を用いて行うことができる。なお、当該洗浄処理により、酸化物半導体層１２３の一部がエッチングされ、凹部を有する。また、当該洗浄処理により、酸化物半導体層１４０のプラズマダメージにより損傷した領域を除去することができる。
【０１８１】
＜絶縁層１７０の形成＞
次に、酸化物半導体層１４０上に導電層１５０、導電層１６０上に、絶縁層１７０を形成する（図９（Ａ）参照）。絶縁層１７０は、後の酸素の添加工程において、酸素が添加されやすい条件を用いて形成する。絶縁層は、スパッタリング法、ＣＶＤ法、蒸着法等により形成することができる。なお、ＣＶＤ法において、成膜温度を、３５０℃以下、好ましくは３００℃以下、更に好ましくは２５０℃以下とすることで、酸素が添加されやすい酸化物絶縁膜を形成することができる。また、処理室内の圧力を４０Ｐａ以上、好ましくは１００Ｐａ以上、更に好ましくは２００Ｐａ以上とすることで酸素が添加されやすい酸化物絶縁膜を形成することができる。
【０１８２】
例えば、基板１００を保持する温度を２２０℃とし、流量５０ｓｃｃｍのシラン、流量２０００ｓｃｃｍの一酸化二窒素を原料ガスとして、チャンバー内の圧力２０Ｐａ、平行平板電極に供給する高周波電力を１３．５６ＭＨｚ、１００Ｗ（電力密度としては５．３×１０−２Ｗ／ｃｍ２）とするプラズマＣＶＤ法を用いて、酸化窒化シリコン膜を形成することができる。続けて、基板１００を保持する温度を２２０℃とし、流量１６０ｓｃｃｍのシラン及び流量４０００ｓｃｃｍの一酸化二窒素を原料ガスとし、処理室内の圧力を２００Ｐａとし、平行平板電極に供給する高周波電力を１３．５６ＭＨｚ、１５００Ｗ（電力密度としては８×１０−１Ｗ／ｃｍ２）とするプラズマＣＶＤ法を用いて、酸化窒化シリコン膜を形成することができる。
【０１８３】
次に、加熱処理を行ってもよい。該加熱処理の温度は、代表的には、１５０℃以上基板歪み点未満、好ましくは２００℃以上４５０℃以下、更に好ましくは３００℃以上４５０℃以下とする。当該加熱処理により、絶縁層１７０に含まれる水、水素等を放出させることが可能である。
【０１８４】
例えば、窒素及び酸素を含む混合ガス雰囲気で、３５０℃、１時間の加熱処理を行うことができる。
＜酸素の添加＞
【０１８５】
次に、絶縁層１７０上に中間膜１７５を形成した後、中間膜１７５を介して絶縁層１７０に酸素１７７を添加する（図９（Ｂ）参照）。さらには、酸化物半導体層１４０に酸素１７７を添加することができる。なお、当該工程において、中間膜１７５にも酸素が添加される。
【０１８６】
中間膜１７５は、インジウム、亜鉛、チタン、アルミニウム、タングステン、タンタル、またはモリブデンの中から選ばれる少なくとも１以上を有する。また、中間膜１７５は、上述した金属、上述した金属元素を成分とする合金、上述した金属元素を組み合わせた合金、上述した金属元素を有する金属酸化物、上述した金属元素を有する金属窒化物、または上述した金属元素を有する金属窒化酸化物等の導電性を有する材料を用いて形成してもよく、絶縁層１７０により多くの酸素を添加することができる。
【０１８７】
なお、中間膜１７５はスパッタリング法により成膜することが好ましい。
【０１８８】
中間膜１７５は、例えば、窒化タンタル膜、チタン膜、インジウム錫酸化物（以下ＩＴＯともいう）膜、アルミニウム膜、酸化物半導体膜（例えば、ＩＧＺＯ膜（Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：４：５（原子数比））等）を用いることができる。また、中間膜１７５としては、スパッタリング法を用いて形成することができる。また、中間膜１７５の厚さとしては、１ｎｍ以上２０ｎｍ以下、または２ｎｍ以上１０ｎｍ以下とすると好ましい。例えば、中間膜１７５として、厚さ５ｎｍの酸化シリコンを添加したインジウム錫酸化物（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  ＳｉＯ２  Ｄｏｐｅｄ  Ｏｘｉｄｅ：以下ＩＴＳＯ膜と呼ぶ）を用いることができる。
【０１８９】
酸素１７７を添加する方法としては、イオンドーピング法、イオン注入法、プラズマ処理法等がある。また、酸素１７７を添加する際に、基板１００側にバイアスを印加することで効果的に、酸素１７７を絶縁層１７０に添加することができる。さらには、酸化物半導体層１４０に酸素１７７を添加することができる。上記バイアスとしては、例えば、電力密度を１Ｗ／ｃｍ２以上５Ｗ／ｃｍ２以下とすればよい。絶縁層１７０上に中間膜１７５を設けて酸素１７７を添加することで、酸素１７７の添加中において、中間膜１７５が、絶縁層１７０から酸素が脱離することを抑制する保護膜として機能する。このため、絶縁層１７０及び酸化物半導体膜１７により多くの酸素を添加することができる。また、絶縁層１７０を形成した後であって、中間膜１７５を形成する前に行った加熱処理において、絶縁層１７０から酸素が放出されてしまう。このため、酸化物半導体膜１７の酸素欠損を削減するのに十分な酸素が絶縁層１７０に含まれていないと、酸化物半導体膜１７の酸素欠損が残存してしまう。そこで、中間膜１７５を介して、絶縁層１７０に酸素を添加することで、酸化物半導体層１４０の酸素欠損量を低減することができる。
【０１９０】
また、プラズマ処理で酸素の導入を行う場合、マイクロ波で酸素を励起し、高密度な酸素プラズマを発生させることで、絶縁層１７０への酸素導入量を増加させることができる。
【０１９１】
次に、加熱処理を行ってもよい。該加熱処理の温度は、代表的には、１５０℃以上基板歪み点未満、好ましくは２００℃以上４５０℃以下、更に好ましくは３００℃以上４５０℃以下とする。
【０１９２】
当該加熱処理において、絶縁層１７０に含まれる酸素が酸化物半導体層１４０に移動し、酸化物半導体層１４０の酸素欠損量を低減することができる。なお、中間膜１７５は、酸素のバリア膜として機能するため、当該加熱処理において、絶縁層１７０の酸素が外部に放出されにくい。このため、絶縁層１７０の酸素を効率よく酸化物半導体層１４０に移動させることができる。
【０１９３】
この後、中間膜１７５を除去してもよい。中間膜１７５の除去方法としては、ドライエッチング法、ウエットエッチング法、またはドライエッチング法とウエットエッチング法を組み合わせる方法等がある。
【０１９４】
続いて、フォトリソグラフィを用いて絶縁層１７０上にレジストマスクを形成し、エッチングにより容量素子６０となるよう領域および周辺部の絶縁層１７０を除去する（図９（Ｃ）参照）。
【０１９５】
＜絶縁層１８０の形成＞
続いて、絶縁層１８０を形成する（図９（Ｄ）参照）。絶縁層１８０は、プラズマＣＶＤ法、スパッタリング法、蒸着法、ＡＬＤ法などを用いて形成することができる。
【０１９６】
例えば、プラズマＡＬＤ法を用いて窒化シリコン膜を形成することが望ましい。プラズマＡＬＤ法を用いることで凹凸に対して被覆性高く膜を形成することができる。また、窒化シリコン膜中の水素が酸化物半導体層１４０に拡散することで、酸化物半導体層の導電率が向上し、酸化物導電層４００を形成することができる。さらに、プラズマＡＬＤ法による成膜時に酸化物半導体層１４５に対してプラズマ照射がなされることで、酸化物半導体層１４５の導電率を低減することができる。したがって、プラズマＡＬＤ法を用いて窒化シリコン膜を形成することにより、バリア性の高い絶縁層、並びに導電層を形成することができるため、信頼性の高いトランジスタを得ることができる。
【０１９７】
なお、プラズマＡＬＤ法を用いて絶縁層１８０を形成する場合、基板１００の表面側（トランジスタ５０の形成面側）だけに成膜されてもよいし、側面部、裏面（トランジスタ５０が形成されない面）側にも形成されてもよい。側面部（面取り部を含む）、裏面側への絶縁層１８０形成を抑える場合には、メタルマスクや、有機物、または無機物を用いたマスク用いることができる。
【０１９８】
＜導電層１９０の形成＞
次に、絶縁層１８０上に導電膜１９０ａを形成する（図示なし）。なお、必要に応じて導電膜１９０ａ成膜前に開口処理を行ってもよい。
【０１９９】
導電膜１９０ａは、スパッタリング法、ＭＯＣＶＤ法、蒸着法などを用いて形成することができる。
【０２００】
例えば、導電膜１９０ａとして、厚さ１００ｎｍのＩＴＳＯ膜を用いることができる。
【０２０１】
導電膜１９０ａを成膜後、リソグラフィ工程によりマスクを形成する。当該マスクを用いて、導電膜１９０ａを選択的にエッチングし、導電層１９０を形成することができる（図９（Ｅ）参照）。
【０２０２】
次に、加熱処理を行ってもよい。当該加熱処理は、代表的には、１５０℃以上基板歪み点未満、好ましくは２５０℃以上５００℃以下、更に好ましくは２００℃以上３５０℃以下とすることができる。
例えば、酸素雰囲気下で、２５０℃１時間の加熱処理を行うことができる。
【０２０３】
以上の工程により、酸化物半導体膜の局在準位密度が低減され、優れた電気特性を有するトランジスタを作製することができる。また、経時変化やストレス試験による電気特性の変動の少ない、信頼性の高いトランジスタを作製することができる。
【０２０４】
なお、本実施の形態に示す構成及び方法などは、他の実施の形態に示す構成及び方法などと適宜組み合わせて用いることができる。
【０２０５】
（実施の形態３）
本実施の形態では、実施の形態１および２で説明した半導体装置、容量素子の変形例を示す。
【０２０６】
＜トランジスタの変形例１＞
図１０（Ａ）、図１０（Ｂ）に半導体装置の変形例であるトランジスタ５４、容量素子６４の上面図、および一点鎖線Ｘ３−Ｘ４方向の断面図を示す。
【０２０７】
《絶縁層１９５》
トランジスタ５４、容量素子６４は、導電層１９０上に絶縁層１９５を有する点で、トランジスタ５０、容量素子６０と異なる。また、導電層１９０が容量素子の電極としてだけでなく容量素子からトランジスタまで延伸しており、トランジスタのバックゲート電極としての機能を有している点も異なる点である。また、絶縁層１９５として、外部からの酸素、水素、水等に対するバリア性を有する絶縁膜を設けることで、酸化物半導体層１４０からの酸素の外部への拡散と、外部から酸化物半導体層１４０への水素、水等の侵入を防ぐことができる。例えば、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコン、窒化シリコン、酸化ガリウム、酸化ゲルマニウム、酸化イットリウム、酸化ジルコニウム、酸化ランタン、酸化ネオジム、酸化ハフニウムおよび酸化タンタルを一種以上含む絶縁膜を用いることができる。また、絶縁層１９５は上記材料の積層であってもよい。なお、絶縁層１９５に、ランタン（Ｌａ）、窒素、ジルコニウム（Ｚｒ）などを、不純物として含んでいてもよい。例えば、絶縁層１９５としてＡＬＤ法を用いて酸化アルミニウム膜を形成することが好ましい。凹凸に対する被覆性が良好であるために、バリア性を高めることができる。これにより、トランジスタの電気特性、とりわけ信頼性を向上させることができる。
【０２０８】
なお、絶縁層１９５を有する場合、絶縁層１８０はプラズマＣＶＤ法により成膜することで、水素濃度を高めることができ、安定した導電率を有する酸化物導電層４００を形成しながらも、凹凸に対する被覆率を向上させることができる。
【０２０９】
＜トランジスタの変形例２＞
図１１（Ａ）、図１１（Ｂ）に半導体装置の変形例であるトランジスタ５５、容量素子６５の上面図、および一点鎖線Ｘ５−Ｘ６方向の断面図を示す。
【０２１０】
トランジスタ５５、容量素子６５は、導電層１９０上に絶縁層１９５を有する点で、トランジスタ５０、容量素子６０と異なる。また、絶縁層１８０を絶縁層１７０の上面よりも全域で広い面積マスクを用いてエッチングにより加工後、導電層１９０を形成し、さらに絶縁層１９５を形成する点で、トランジスタ５４、容量素子６４と異なる。この構造とすることで、水素、水、酸素に対するバリア性をさらに高めることができ、トランジスタの電気特性、とりわけ信頼性をさらに向上させることができる。
【０２１１】
なお、本実施の形態に示す構成及び方法などは、他の実施の形態に示す構成及び方法などと適宜組み合わせて用いることができる。
【０２１２】
（実施の形態４）
本実施の形態では、実施の形態１、実施の形態２、実施の形態３で説明したトランジスタ、容量素子を用いた表示装置の詳細について図を用いて説明する。
【０２１３】
図１２（Ａ）、および図１２（Ｂ）は表示装置１０の上面図および断面図の一例である。なお、図１２（Ａ）では表示パネル２０、表示領域２１、周辺回路２２、およびＦＰＣ４２を有する代表的な構成を図示している。
【０２１４】
図１２（Ｂ）に図１２（Ａ）の破線Ａ−Ａ’間、Ｂ−Ｂ’間、Ｃ−Ｃ’間、およびＤ−Ｄ’間の断面図を示す。Ａ−Ａ’間は表示装置周辺部を示し、Ｂ−Ｂ’間は周辺回路部を示し、Ｃ−Ｃ’間は表示領域を示し、Ｄ−Ｄ’間はＦＰＣとの接続部を示す。
【０２１５】
＜透過型液晶パネルの構成例＞
表示装置に搭載する表示パネルとして、図１２（Ｂ）に示すように透過型の液晶パネルを用いることができる。図１２（Ｂ）に示す表示装置は、表示素子として液晶素子８０が適用されている。また、表示装置１０は、偏光板１０３、偏光板３０３、バックライト１０４、及び保護基板３０２を有しており、それぞれ接着層３７３、接着層３７４、接着層３７５、接着層３７６で接着されている。
【０２１６】
その他の液晶パネルの例としては、反射型、半透過型、直視型、投射型などを用いることもできる。
【０２１７】
＜トランジスタ５０、容量素子６０＞
トランジスタ５０、容量素子６０は、実施の形態１、実施の形態２で説明した材料、作製方法を用いることができる。なお、トランジスタ５０、容量素子６０上に平坦化膜、絶縁膜、導電層などを有することもできる。
【０２１８】
＜周辺部の構造＞
なお、表示装置１０において、トランジスタ５０、容量素子６０のような構成とすることで、表示装置を狭額縁とした場合にも周辺回路の動作を安定させることができる。
【０２１９】
＜トランジスタ５５０、容量素子５６０の構成＞
トランジスタ５５０は、周辺回路部を構成するトランジスタであり、トランジスタ５０と同一の形成で構成することができるし、トランジスタ５５において示したデュアルゲート構造とすることもできる。また、容量素子５６０についても容量素子６０と同一の工程で形成してもよいし、導電層１２０、導電層１５０、あるいは、導電層１９０と、絶縁層１３０、絶縁層１３１、絶縁層１７０、絶縁層１８０を組み合わせて構成してもよい。
【０２２０】
また、プラズマＡＬＤ法を用いて絶縁層１８０を形成する場合、トランジスタ５０、容量素子６０などの素子上にのみ形成することもできるし、図１３に示すように基板１００の裏面側に形成することもできる。側面部、裏面側にも形成されてもよい。側面（面取り部を含む）、裏面、およびＦＰＣとの接続部への絶縁層１８０の形成を抑える場合には、メタルマスクや、有機物、または無機物を用いたマスク用いることができる。
【０２２１】
また、表示装置は実施の形態３に示したトランジスタ、容量素子を有することができる。例えば、図１４に示すようにトランジスタ５４、容量素子６４を有することもできるし、図１５に示すようにトランジスタ５５、容量素子６５を有することもできる。なお、図１４にあるトランジスタ５５４は、トランジスタ５４と、容量素子５６４は容量素子６４と同じ構成とすることができる。また、図１５にあるトランジスタ５５５は、トランジスタ５５と、容量素子５６５は容量素子６５と同じ構成とすることができる。
【０２２２】
また、上記に示したトランジスタ、および容量素子上に平坦化膜を有することができる。当該平坦化膜は、無機系材料、あるいは有機系材料を用いることができる。たとえば、酸化シリコン、酸化窒化シリコン、酸化アルミニウム、酸化窒化アルミニウム、酸化ガリウム、酸化窒化ガリウム、酸化イットリウム、酸化窒化イットリウム、酸化ハフニウム、酸化窒化ハフニウム等の酸化物絶縁膜、窒化シリコン、窒化アルミニウム等の窒化物絶縁膜、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、ポリイミドアミド樹脂、ベンゾシクロブテン樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂等の耐熱性を有する有機材料を用いて形成される。
《基板３００》
基板３００は、基板１００と同様の材料を有することができる。
【０２２３】
《導電層３８０》
導電層３８０は、可視光に対して透光性のある導電膜を用いて形成される。可視光に対して透光性のある導電膜としては、例えば、インジウム（Ｉｎ）、亜鉛（Ｚｎ）、錫（Ｓｎ）の中から選ばれた一種を含む材料を用いるとよい。また、可視光に対して透光性のある導電膜としては、代表的には、インジウム錫酸化物、酸化タングステンを含むインジウム酸化物、酸化タングステンを含むインジウム亜鉛酸化物、酸化チタンを含むインジウム酸化物、酸化チタンを含むインジウム錫酸化物、インジウム亜鉛酸化物、酸化シリコンを含むインジウム錫酸化物などの導電性酸化物を用いることができる。
【０２２４】
《絶縁層３３０》
絶縁層３３０は、平坦化する機能を有する。絶縁層３３０は、無機系材料、あるいは有機系材料を用いることができる。たとえば、酸化シリコン、酸化窒化シリコン、酸化アルミニウム、酸化窒化アルミニウム、酸化ガリウム、酸化窒化ガリウム、酸化イットリウム、酸化窒化イットリウム、酸化ハフニウム、酸化窒化ハフニウム等の酸化物絶縁膜、窒化シリコン、窒化アルミニウム等の窒化物絶縁膜、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、ポリイミドアミド樹脂、ベンゾシクロブテン樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂等の耐熱性を有する有機材料を用いて形成される。
【０２２５】
《着色層３６０》
着色層３６０は、特定の波長帯域の光を透過する有色層である。例えば、赤色、緑色、青色、又は黄色の波長帯域の光を透過するカラーフィルタなどを用いることができる。各着色層は、様々な材料を用いて、印刷法、インクジェット法、フォトリソグラフィ法を用いたエッチング方法などでそれぞれ所望の位置に形成する。また、白色の画素では、発光素子と重ねて透明又は白色等の樹脂を配置してもよい。
【０２２６】
《遮光層１８》
遮光性を有する材料を遮光層１８に用いることができる。例えば、顔料を分散した樹脂、染料を含む樹脂の他、黒色クロム膜等の無機膜を遮光層１８に用いることができる。カーボンブラック、無機酸化物、複数の無機酸化物の固溶体を含む複合酸化物等を遮光層１８に用いることができる。
【０２２７】
《スペーサ２４０》
絶縁性の材料をスペーサ２４０に用いることができる。例えば、無機材料、有機材料または無機材料と有機材料が積層された材料などを用いることができる。具体的には、酸化シリコンまたは窒化シリコン等を含む膜、アクリルまたはポリイミド等もしくは感光性樹脂等を適用できる。
【０２２８】
《接着層３７０》
無機材料、有機材料または無機材料と有機材料の複合材料等を接着層３７０に用いることができる。
【０２２９】
例えば、光硬化型接着剤、反応硬化型接着剤、熱硬化型接着剤または／および嫌気型接着剤等の有機材料を接着層３７０に用いることができる。なお、それぞれの接着剤は、単独で用いることもできるし、または、組み合わせて用いることもできる。
【０２３０】
光硬化型接着剤は、例えば、紫外線、電子線、可視光、赤外線等により硬化する接着剤をいう。
【０２３１】
具体的には、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、イミド樹脂、ＰＶＣ（ポリビニルクロライド）樹脂、ＰＶＢ（ポリビニルブチラル）樹脂、ＥＶＡ（エチレンビニルアセテート）樹脂、シリカ等、を含む接着剤を接着層３７０に用いることができる。
【０２３２】
特に、光硬化型接着剤を用いた場合、材料の硬化速度が速く、作業時間を短縮することが可能である。また、光を照射することで硬化が開始されるため、成膜工程による影響を抑えることができる。また、低温での硬化が可能であり、作業環境の制御が容易である。上記により、光硬化型接着剤を用いることで、工程が短縮され、安価に処理することできる。
【０２３３】
《ＦＰＣ４２》
ＦＰＣ４２は、異方性導電膜５１０を介して導電層１９０と電気的に接続される。画像信号等は、ＦＰＣ４２からトランジスタ５５０および容量素子５６０等を有する駆動回路に供給することができる。
【０２３４】
《液晶素子８０》
液晶素子８０は、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）モードで駆動させることができる。液晶層３９０は、導電層１９０と、導電層３８０からの電界を受けることで、液晶層３９０が有する液晶分子の配向を制御することができ、液晶素子８０としての機能を有する。
【０２３５】
なお、図１２において図示しないが、導電層１９０、導電層３８０の液晶層３９０と接する側に、それぞれ配向膜を設ける構成としてもよい。
【０２３６】
以上の構成とすることで、信頼性の高い表示装置を有することができる。
《液晶素子８１》
液晶素子の駆動方法として、図１６に示すように横電界駆動を用いた液晶素子８１を用いることができる。液晶素子８１は、ＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ  Ｆｉｅｌｄ  Ｓｗｉｔｈｃｈｉｎｇ）モードで駆動させることができる。液晶層３９０は、導電層１９０からの電界を受けることで、液晶層３９０が有する液晶分子の配向を制御することができ、液晶素子８１としての機能を有する。
【０２３７】
その他の液晶素子を用いた表示装置の駆動方法としては、例えば、ＳＴＮモード、ＶＡモード、ＡＳＭ（Ａｘｉａｌｌｙ  Ｓｙｍｍｅｔｒｉｃ  Ａｌｉｇｎｅｄ  Ｍｉｃｒｏ−ｃｅｌｌ）モード、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ  Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ  Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）モード、ＦＬＣ（Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ）モード、ＡＦＬＣ（ＡｎｔｉＦｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ）モード、ＭＶＡモード、ＰＶＡ（Ｐａｔｔｅｒｎｅｄ  Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、ＩＰＳ（Ｉｎ  ｐｌａｎｅ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、又はＴＢＡ（Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ  Ｂｅｎｄ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モードなどを用いてもよい。また、表示装置の駆動方法としては、上述した駆動方法の他、ＥＣＢ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）モード、ＰＤＬＣ（Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｄｉｓｐｅｒｓｅｄ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ）モード、ＰＮＬＣ（Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ）モード、ゲストホストモードなどがある。ただし、これに限定されず、液晶素子及びその駆動方式として様々なものを用いることができる。
【０２３８】
また、ネマティック相を示す液晶とカイラル剤とを含む液晶組成物により液晶素子８０を構成してもよい。この場合、コレステリック相と、または、ブルー相（Ｂｌｕｅ  Ｐｈａｓｅ）となる。ブルー相を示す液晶は、応答速度が１ｍｓｅｃ以下と短く、また、光学的等方性であるため、配向処理が不要であり、かつ、視野角依存性が小さい。
【０２３９】
また、本発明の実施の形態において、表示素子として液晶素子を例示ししているが、発光素子についても用いることができる。発光素子としては、有機ＥＬ素子などを用いることができる。有機ＥＬ素子を用いることで、高精細かつ立体感のディスプレイを作製することができる。
【０２４０】
＜表示装置のタッチセンサとの組み合わせ＞
表示装置１０は、タッチセンサと組み合わせてタッチパネルを形成することができる。図１７、図１８、図１９にタッチパネルの断面図を示す。タッチセンサの電極は、基板３００の視認側（表面側）に形成したオンセル型よいし、図１７のように内側（表示素子側）に形成したインセル型としてもよい。図１８、図１９に示すようにタッチセンサ用の電極（配線）として、導電層４１０、導電層４３０、絶縁層４２０、絶縁層４４０を用いた構成とすることができる。また、タッチセンサ用の配線は、表示パネルで用いている導電層３８０を用いることができ、組み合わせてオンセル型のタッチパネルを形成することができる。
【０２４１】
《導電層４１０、４３０》
導電層４１０は、アルミニウム、クロム、銅、タンタル、チタン、モリブデン、ニッケル、鉄、コバルト、タングステンから選ばれた金属元素、または上述した金属元素を成分とする合金か、上述した金属元素を組み合わせた合金等を用いて形成される。また、マンガン、ジルコニウムのいずれか一または複数から選択された金属元素を用いて形成されてもよい。また、導電層は、単層構造でも、二層以上の積層構造としてもよい。例えば、シリコンを含むアルミニウム膜の単層構造、マンガンを含む銅膜の単層構造、アルミニウム膜上にチタン膜を積層する二層構造、窒化チタン膜上にチタン膜を積層する二層構造、窒化チタン膜上にタングステン膜を積層する二層構造、窒化タンタル膜または窒化タングステン膜上にタングステン膜を積層する二層構造、マンガンを含む銅膜上に銅膜を積層する二層構造、チタン膜と、そのチタン膜上にアルミニウム膜を積層し、さらにその上にチタン膜を形成する三層構造、マンガンを含む銅膜上に銅膜を積層し、さらにその上にマンガンを含む銅膜を形成する三層構造等がある。
【０２４２】
また、アルミニウムに、チタン、タンタル、タングステン、モリブデン、クロム、ネオジム、スカンジウムから選ばれた、一または複数を組み合わせた合金膜、もしくは窒化膜を用いてもよい。または、導電層４１０などの導電膜、つまり、タッチパネルを構成する配線や電極に用いることのできる材料としては、酸化インジウム、酸化錫、酸化亜鉛等を有する透明導電膜（例えば、ＩＴＯなど）が挙げられる。また、タッチパネルを構成する配線や電極に用いることのできる材料として、例えば、抵抗値が低い方が好ましい。一例として、銀、銅、アルミニウム、カーボンナノチューブ、グラフェン、ハロゲン化金属（ハロゲン化銀など）などを用いてもよい。さらに、非常に細くした（例えば、直径が数ナノメール）複数の導電体を用いて構成されるような金属ナノワイヤを用いてもよい。または、導電体を網目状にした金属メッシュを用いてもよい。一例としては、Ａｇナノワイヤ、Ｃｕナノワイヤ、Ａｌナノワイヤ、Ａｇメッシュ、Ｃｕメッシュ、Ａｌメッシュなどを用いてもよい。
【０２４３】
例えば、タッチパネルを構成する配線や電極にＡｇナノワイヤを用いる場合、可視光において透過率を８９％以上、シート抵抗値を４０Ω／□以上１００Ω／□以下とすることができる。また、上述したタッチパネルを構成する配線や電極に用いることのできる材料の一例である、金属ナノワイヤ、金属メッシュ、カーボンナノチューブ、グラフェンなどは、可視光において透過率が高いため、表示素子に用いる電極（例えば、画素電極または共通電極など）として用いてもよい。また、導電層４３０においても、同様の膜を用いることができる。
【０２４４】
《絶縁層４２０、４４０》
絶縁層４２０は、無機系材料、あるいは有機系材料を用いることができる。たとえば、酸化シリコン、酸化窒化シリコン、酸化アルミニウム、酸化窒化アルミニウム、酸化ガリウム、酸化窒化ガリウム、酸化イットリウム、酸化窒化イットリウム、酸化ハフニウム、酸化窒化ハフニウム等の酸化物絶縁膜、窒化シリコン、窒化アルミニウム等の窒化物絶縁膜、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、ポリイミドアミド樹脂、ベンゾシクロブテン樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂等の耐熱性を有する有機材料を用いて形成される。また、絶縁層４４０は、４２０と同様の膜を用いることができる。
【０２４５】
＜有機ＥＬパネル＞
また、表示素子として発光素子７０を用いた表示装置１０を作製することができる。
【０２４６】
図３７、図３８、図３９に発光素子を用いた表示装置の断面図を示す。トランジスタなどの液晶パネルと共通で用いられる部分は、同様に形成することができる。
【０２４７】
《発光素子７０》
発光素子７０としては、自発光が可能な素子を用いることができ、電流又は電圧によって輝度が制御される素子をその範疇に含んでいる。例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）、有機ＥＬ素子、無機ＥＬ素子等を用いることができる。例えば、下部電極、上部電極ならびに下部電極と上部電極の間に発光性の有機化合物を含む層（以下、ＥＬ層２５０とも記す）を備える有機ＥＬ素子を発光素子７０に用いることができる。
【０２４８】
発光素子は、トップエミッション型、ボトムエミッション型、デュアルエミッション型のいずれであってもよい。光を取り出す側の電極には、可視光に対して透光性を有する導電膜を用いる。また、光を取り出さない側の電極には、可視光を反射する導電膜を用いる。
【０２４９】
導電層２２０からなる下部電極、及び、導電層２６０からなる上部電極の間に、発光素子の閾値電圧より高い電圧を印加すると、ＥＬ層２５０に陽極側から正孔が注入され、陰極側から電子が注入される。注入された電子と正孔はＥＬ層２５０において再結合し、ＥＬ層２５０に含まれる発光物質が発光する。
【０２５０】
ＥＬ層２５０は少なくとも発光層を有する。ＥＬ層２５０は、発光層以外の層として、正孔注入性の高い物質、正孔輸送性の高い物質、正孔ブロック材料、電子輸送性の高い物質、電子注入性の高い物質、又はバイポーラ性の物質（電子輸送性及び正孔輸送性が高い物質）等を含む層をさらに有していてもよい。
【０２５１】
ＥＬ層２５０は低分子系化合物及び高分子系化合物のいずれを用いることもでき、無機化合物を含んでいてもよい。ＥＬ層２５０を構成する層は、それぞれ、蒸着法（真空蒸着法を含む）、転写法、印刷法、インクジェット法、塗布法等の方法で形成することができる。
【０２５２】
発光素子は、２以上の発光物質を含んでいてもよい。これにより、例えば、白色発光の発光素子を実現することができる。例えば２以上の発光物質の各々の発光が補色の関係となるように、発光物質を選択することにより白色発光を得ることができる。例えば、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）、Ｙ（黄）、又はＯ（橙）等の発光を示す発光物質や、Ｒ、Ｇ、Ｂのうち２以上の色のスペクトル成分を含む発光を示す発光物質を用いることができる。例えば、青の発光を示す発光物質と、黄の発光を示す発光物質を用いてもよい。このとき、黄の発光を示す発光物質の発光スペクトルは、緑及び赤のスペクトル成分を含むことが好ましい。また、発光素子７０の発光スペクトルは、可視領域の波長（例えば３５０ｎｍ以上７５０ｎｍ以下、又は４００ｎｍ以上８００ｎｍ以下など）の範囲内に２以上のピークを有することが好ましい。
【０２５３】
ＥＬ層２５０は、複数の発光層を有していてもよい。ＥＬ層２５０において、複数の発光層は、互いに接して積層されていてもよいし、分離層を介して積層されていてもよい。例えば、蛍光発光層と、燐光発光層との間に、分離層を設けてもよい。
【０２５４】
分離層は、例えば、燐光発光層中で生成する燐光材料等の励起状態から蛍光発光層中の蛍光材料等へのデクスター機構によるエネルギー移動（特に三重項エネルギー移動）を防ぐために設けることができる。分離層は数ｎｍ程度の厚さがあればよい。具体的には、０．１ｎｍ以上２０ｎｍ以下、あるいは１ｎｍ以上１０ｎｍ以下、あるいは１ｎｍ以上５ｎｍ以下である。分離層は、単一の材料（好ましくはバイポーラ性の物質）、又は複数の材料（好ましくは正孔輸送性材料及び電子輸送性材料）を含む。
【０２５５】
分離層は、該分離層と接する発光層に含まれる材料を用いて形成してもよい。これにより、発光素子の作製が容易になり、また、駆動電圧が低減される。例えば、燐光発光層が、ホスト材料、アシスト材料、及び燐光材料（ゲスト材料）からなる場合、分離層を、該ホスト材料及びアシスト材料で形成してもよい。上記構成を別言すると、分離層は、燐光材料を含まない領域を有し、燐光発光層は、燐光材料を含む領域を有する。これにより、分離層と燐光発光層とを燐光材料の有無で蒸着することが可能となる。また、このような構成とすることで、分離層と燐光発光層を同じチャンバーで成膜することが可能となる。これにより、製造コストを削減することができる。
【０２５６】
＜マイクロキャビティ調整する層２３０＞
図３７の発光素子７０は、微小共振器構造を発光素子に組み合わせた例である。例えば、発光素子７０の下部電極および上部電極を用いて微小共振器構造を構成し、発光素子から特定の光を効率よく取り出してもよい。
【０２５７】
具体的には、可視光を反射する反射膜を下部電極に用い、可視光の一部を透過し一部を反射する半透過・半反射膜を上部電極に用いる。そして、所定の波長を有する光が効率よく取り出されるように、下部電極に対して上部電極を配設する。
【０２５８】
例えば、下部電極は、発光素子の下部電極または陽極としての機能を有する。または、下部電極は、発光層からの所望の光を共振させ、その波長を強めることができるように、光学距離を調整する機能を有する。なお、光学距離を調整する層２３０は、下部電極に限られず、発光素子を構成する少なくとも一つの層により光学距離を調整すればよい。光学距離を調整する層２３０としては、例えば、酸化インジウム、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、インジウム亜鉛酸化物、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、ガリウムを添加した酸化亜鉛などを用いて形成することができる。
【０２５９】
微小共振器構造を組み合わせる場合、発光素子の上部電極には、半透過・半反射電極を用いることができる。半透過・半反射電極は、反射性を有する導電性材料と透光性を有する導電性材料により形成される。該導電性材料としては、可視光の反射率が２０％以上８０％以下、好ましくは４０％以上７０％以下であり、かつその抵抗率が１×１０−２Ω・ｃｍ以下の導電性材料が挙げられる。半透過・半反射電極としては、導電性を有する金属、合金、導電性化合物などを１種又は複数種用いて形成することができる。とくに、仕事関数が小さい（３．８ｅＶ以下）材料を用いることが好ましい。例えば、元素周期表の第１族又は第２族に属する元素（リチウム、セシウム等のアルカリ金属、カルシウム、ストロンチウム等のアルカリ土類金属、マグネシウム等）、これら元素を含む合金（例えば、Ａｇ−Ｍｇ、Ａｌ−Ｌｉ）、ユーロピウム、イッテルビウム等の希土類金属、これら希土類金属を含む合金、アルミニウム、銀等を用いることができる。
【０２６０】
なお、電極は、それぞれ、蒸着法やスパッタリング法を用いて形成すればよい。そのほか、インクジェット法などの吐出法、スクリーン印刷法などの印刷法、又はメッキ法を用いて形成することができる。
【０２６１】
なお、有機ＥＬの構造として、微小共振器構造以外の方式を用いることもできる。たとえば、発光素子の発光色を異ならせる塗り分け方式、白色の光を射出する材料を用いた発光させる白色ＥＬ方式を用いることができる。
【０２６２】
《隔壁２４５》
絶縁性の材料を隔壁２４５に用いることができる。例えば、無機材料、有機材料または無機材料と有機材料が積層された材料などを用いることができる。具体的には、酸化シリコンまたは窒化シリコン等を含む膜、アクリルまたはポリイミド等もしくは感光性樹脂等を適用できる。
【０２６３】
《導電層２００》
導電層２００は、アルミニウム、クロム、銅、タンタル、チタン、モリブデン、ニッケル、鉄、コバルト、タングステンから選ばれた金属元素、または上述した金属元素を成分とする合金か、上述した金属元素を組み合わせた合金等を用いて形成される。また、マンガン、ジルコニウムのいずれか一または複数から選択された金属元素を用いて形成されてもよい。また、導電層２００は、単層構造でも、二層以上の積層構造としてもよい。例えば、シリコンを含むアルミニウム膜の単層構造、マンガンを含む銅膜の単層構造、アルミニウム膜上にチタン膜を積層する二層構造、窒化チタン膜上にチタン膜を積層する二層構造、窒化チタン膜上にタングステン膜を積層する二層構造、窒化タンタル膜または窒化タングステン膜上にタングステン膜を積層する二層構造、マンガンを含む銅膜上に銅膜を積層する二層構造、チタン膜と、そのチタン膜上にアルミニウム膜を積層し、さらにその上にチタン膜を形成する三層構造、マンガンを含む銅膜上に銅膜を積層し、さらにその上にマンガンを含む銅膜を形成する三層構造等がある。また、アルミニウムに、チタン、タンタル、タングステン、モリブデン、クロム、ネオジム、スカンジウムから選ばれた、一または複数を組み合わせた合金膜、もしくは窒化膜を用いてもよい。
【０２６４】
《絶縁層２１０》
絶縁層２１０は、平坦化する機能を有する。絶縁層２１０は、無機系材料、あるいは有機系材料を用いることができる。たとえば、酸化シリコン、酸化窒化シリコン、酸化アルミニウム、酸化窒化アルミニウム、酸化ガリウム、酸化窒化ガリウム、酸化イットリウム、酸化窒化イットリウム、酸化ハフニウム、酸化窒化ハフニウム等の酸化物絶縁膜、窒化シリコン、窒化アルミニウム等の窒化物絶縁膜、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、ポリイミドアミド樹脂、ベンゾシクロブテン樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂等の耐熱性を有する有機材料を用いて形成される。
【０２６５】
《導電層２２０》
可視光を反射する導電層２２０としては、例えば、アルミニウム、金、白金、銀、ニッケル、タングステン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、銅、もしくはパラジウム等の金属材料、又はこれら金属材料を含む合金を用いることができる。また、上記金属材料や合金に、ランタン、ネオジム、又はゲルマニウム等が添加されていてもよい。また、アルミニウムとチタンの合金、アルミニウムとニッケルの合金、アルミニウムとネオジムの合金、アルミニウム、ニッケル、及びランタンの合金（Ａｌ−Ｎｉ−Ｌａ）等のアルミニウムを含む合金（アルミニウム合金）や、銀と銅の合金、銀とパラジウムと銅の合金（Ａｇ−Ｐｄ−Ｃｕ、ＡＰＣとも記す）、銀とマグネシウムの合金等の銀を含む合金を用いて形成することができる。銀と銅を含む合金は、耐熱性が高いため好ましい。さらに、アルミニウム合金膜に接する金属膜又は金属酸化物膜を積層することで、アルミニウム合金膜の酸化を抑制することができる。該金属膜、金属酸化物膜の材料としては、チタン、酸化チタンなどが挙げられる。また、上記可視光を透過する導電膜と金属材料からなる膜とを積層してもよい。例えば、銀とＩＴＯの積層膜、銀とマグネシウムの合金とＩＴＯの積層膜などを用いることができる。
【０２６６】
《導電層２６０》
可視光を透過する導電層２６０としては、例えば、酸化インジウム、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、インジウム亜鉛酸化物、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、ガリウムを添加した酸化亜鉛などを用いて形成することができる。また、金、銀、白金、マグネシウム、ニッケル、タングステン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、銅、パラジウム、もしくはチタン等の金属材料、これら金属材料を含む合金、又はこれら金属材料の窒化物（例えば、窒化チタン）等も、透光性を有する程度に薄く形成することで用いることができる。また、上記材料の積層膜を導電層として用いることができる。例えば、銀とマグネシウムの合金とＩＴＯの積層膜などを用いると、導電性を高めることができるため好ましい。また、グラフェン等を用いてもよい。
【０２６７】
＜塗り分け有機ＥＬパネル＞
また、有機ＥＬ素子は、図３８に示すように塗り分け方式を用いて作製することも可能である。導電層２２０上にＥＬ層２５０が塗り分け方式で形成されている点が図３０とは異なる。
【０２６８】
＜フレキシブル表示装置＞
また、表示装置は、図３９に示すように可撓性を有する基板１０１、３０１上に作製することも可能である。
可撓性を有する基板と表示装置は、接着層３７０を用いて貼りつけることができる。これにより、タッチパネルは、可撓性を有し、折り曲げたり、曲面形状のタッチパネルを実現することができる。さらに、基板の厚みを薄くすることもできるため、タッチパネルの軽量化を図ることができる。
【０２６９】
＜フレキシブル表示装置作製方法例＞
ここで、可撓性を有する表示装置を作製する方法について説明する。
【０２７０】
ここでは便宜上、画素や回路を含む構成、カラーフィルタ等の光学部材を含む構成またはタッチセンサを含む構成を素子層と呼ぶこととする。素子層は例えば表示素子を含み、表示素子の他に表示素子と電気的に接続する配線、画素や回路に用いるトランジスタなどの素子を備えていてもよい。
【０２７１】
また、ここでは、素子層が形成される絶縁表面を備える支持体（例えば基板１０１または基板３０１）のことを、基材と呼ぶこととする。
【０２７２】
可撓性を有する絶縁表面を備える基材上に素子層を形成する方法としては、当該基材上に直接素子層を形成する方法と、支持基材上に素子層を形成した後、素子層と支持基材とを剥離して素子層を基材に転置する方法と、がある。
【０２７３】
基材を構成する材料が、素子層の形成工程にかかる熱に対して耐熱性を有する場合には、基材上に直接素子層を形成すると、工程が簡略化されるため好ましい。このとき、基材を支持基材に固定した状態で素子層を形成すると、装置内、及び装置間における搬送が容易になるため好ましい。
【０２７４】
また、素子層を支持基材上に形成した後に、基材に転置する方法を用いる場合、まず支持基材上に剥離層と絶縁層を積層し、当該絶縁層上に素子層を形成する。続いて、支持基材と素子層を剥離し、基材に転置する。このとき、支持基材と剥離層の界面、剥離層と絶縁層の界面、または剥離層中で剥離が生じるような材料を選択すればよい。
【０２７５】
例えば、剥離層としてタングステンなどの高融点金属材料を含む層と当該金属材料の酸化物を含む層を積層して用い、剥離層上に窒化シリコンや酸窒化シリコンを複数積層した層を用いることが好ましい。高融点金属材料を用いると、素子層の形成工程の自由度が高まるため好ましい。
【０２７６】
剥離は、機械的な力を加えることや、剥離層をエッチングすること、または剥離界面の一部に液体を滴下して剥離界面全体に浸透させることなどにより剥離を行ってもよい。または、熱膨張の違いを利用して剥離界面に熱を加えることにより剥離を行ってもよい。
【０２７７】
また、支持基材と絶縁層の界面で剥離が可能な場合には、剥離層を設けなくてもよい。例えば、支持基材としてガラスを用い、絶縁層としてポリイミドなどの有機樹脂を用いて、有機樹脂の一部をレーザ光等を用いて局所的に加熱することにより剥離の起点を形成し、ガラスと絶縁層の界面で剥離を行ってもよい。または、支持基材と有機樹脂からなる絶縁層の間に金属層を設け、当該金属層に電流を流すことにより当該金属層を加熱することにより、当該金属層と絶縁層の界面で剥離を行ってもよい。このとき、有機樹脂からなる絶縁層は基材として用いることができる。
【０２７８】
可撓性を有する基材としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等のポリエステル樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）樹脂、ポリアミド樹脂、シクロオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂等が挙げられる。特に、熱膨張係数の低い材料を用いることが好ましく、例えば、熱膨張係数が３０×１０−６／Ｋ以下であるポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂、ＰＥＴ等を好適に用いることができる。また、繊維体に樹脂を含浸した基板（プリプレグとも記す）や、無機フィラーを有機樹脂に混ぜて熱膨張係数を下げた基板を使用することもできる。
【０２７９】
上記材料中に繊維体が含まれている場合、繊維体は有機化合物または無機化合物の高強度繊維を用いる。高強度繊維とは、具体的には引張弾性率またはヤング率の高い繊維のことを言い、代表例としては、ポリビニルアルコール系繊維、ポリエステル系繊維、ポリアミド系繊維、ポリエチレン系繊維、アラミド系繊維、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維、ガラス繊維、または炭素繊維が挙げられる。ガラス繊維としては、Ｅガラス、Ｓガラス、Ｄガラス、Ｑガラス等を用いたガラス繊維が挙げられる。これらは、織布または不織布の状態で用い、この繊維体に樹脂を含浸させ樹脂を硬化させた構造物を可撓性を有する基板として用いても良い。可撓性を有する基板として、繊維体と樹脂からなる構造物を用いると、曲げや局所的押圧による破損に対する信頼性が向上するため、好ましい。
【０２８０】
または、可撓性を有する程度に薄いガラス、金属などを基材に用いることもできる。または、ガラスと樹脂材料とが貼り合わされた複合材料を用いてもよい。
【０２８１】
例えば、図３９に示す構成の場合、第１の支持基材上に第１の剥離層、絶縁層１１２を順に形成した後に、それよりも上層の構造物を形成する。またこれとは別に、第２の支持基材上に第２の剥離層、絶縁層３１２を順に形成した後に、それよりも上層の構造物を形成する。続いて、第１の支持基材と第２の支持基材を接着層３７０により貼り合せる。その後、第２の剥離層と絶縁層３１２との界面で剥離することで第２の支持基材及び第２の剥離層を除去し、絶縁層３１２と基板３０１とを接着層３７２により貼り合せる。また、第１の剥離層と絶縁層１１２との界面で剥離することで第１の支持基材及び第１の剥離層を除去し、絶縁層１１２と基板１０１とを接着層３７１により貼り合せる。なお、剥離及び貼り合せはどちら側を先に行ってもよい。
【０２８２】
以上が、可撓性を有する表示装置を作製する方法についての説明である。
【０２８３】
なお、本実施の形態に示す構成及び方法などは、他の実施の形態に示す構成及び方法などと適宜組み合わせて用いることができる。
【０２８４】
（実施の形態５）
本実施の形態では、実施の形態１、実施の形態３で説明したトランジスタ構造の変形例を示す。
【０２８５】
《チャネル保護型とトップゲート構造》
図１２（Ｂ）において図示するトランジスタ５０等は、ボトムゲート構造のトランジスタを図示しているが、これに限らない。トランジスタ５０の変形例として、図２０（Ａ）にトランジスタ５７、図２０（Ｂ）にトランジスタ５８、図２０（Ｃ）にトランジスタ５９を示す。図１２（Ｂ）ではトランジスタ５０はチャネルエッチ型を図示しているが、図２０（Ａ）、図２０（Ｂ）の断面図に示すように絶縁層１６５を設けたチャネル保護型のトランジスタ５８でも良いし、図２０（Ｃ）の断面図に示すようにトップゲート構造のトランジスタ５９にすることもできる。
【０２８６】
なお、周辺回路（ゲートドライバなど）が有するトランジスタ５２は、すべて同じ構造であってもよく、二種以上の構造であってもよい。また、画素部が有する複数のトランジスタ５０は、すべて同じ構造であってもよく、二種以上の構造であってもよい。
【０２８７】
または、本実施の形態で説明したトランジスタは、酸化物半導体を有するトランジスタを用いた場合の例を示したが、本発明の一態様は、これに限定されない。場合によっては、または、状況に応じて、本発明の一態様は、酸化物半導体とは異なる半導体材料を用いたトランジスタを用いてもよい。
【０２８８】
例えば、酸化物半導体層１４０に１４族の元素、化合物半導体または酸化物半導体などを用いるトランジスタを適用できる。具体的には、シリコンを含む半導体、ガリウムヒ素を含む半導体、または、有機半導体、などを用いるトランジスタを適用できる。
【０２８９】
例えば、単結晶シリコン、ポリシリコンまたはアモルファスシリコンなどをトランジスタの半導体層に適用できる。
【０２９０】
なお、本実施の形態に示す構成及び方法などは、他の実施の形態に示す構成及び方法などと適宜組み合わせて用いることができる。
【０２９１】
（実施の形態６）
本実施の形態では、本発明の一態様の表示パネルの構成例について図２１を用いて説明する。
【０２９２】
＜構成例＞
図２１（Ａ）は、本発明の一態様の表示装置の上面図であり、図２１（Ｂ）は、本発明の一態様の表示装置の画素に液晶素子を適用する場合に用いることができる画素回路を説明するための回路図である。また、図２１（Ｃ）は、本発明の一態様の表示装置の画素に有機ＥＬ素子を適用する場合に用いることができる画素回路を説明するための回路図である。
【０２９３】
画素部に配置するトランジスタは、上記実施の形態に従って形成することができる。また、当該トランジスタはｎチャネル型とすることが容易なので、駆動回路のうち、ｎチャネル型トランジスタで構成することができる駆動回路の一部を画素部のトランジスタと同一基板上に形成する。このように、画素部や駆動回路に上記実施の形態に示すトランジスタを用いることにより、信頼性の高い表示装置を提供することができる。
【０２９４】
アクティブマトリクス型表示装置の上面図の一例を図２１（Ａ）に示す。表示装置の基板７００上には、画素部７０１、走査線駆動回路７０２、走査線駆動回路７０３、信号線駆動回路７０４を有する。画素部７０１には、複数の信号線が信号線駆動回路７０４から延伸して配置され、複数の走査線が走査線駆動回路７０２、および走査線駆動回路７０３から延伸して配置されている。なお走査線と信号線との交差領域には、各々、表示素子を有する画素がマトリクス状に設けられている。また、表示装置の基板７００はＦＰＣ等の接続部を介して、タイミング制御回路（コントローラ、制御ＩＣともいう）に接続されている。
【０２９５】
また、図２１（Ａ）では、走査線駆動回路７０２、走査線駆動回路７０３、信号線駆動回路７０４は、画素部７０１と同じ基板７００上に形成される。そのため、外部に設ける駆動回路等の部品の数が減るので、コストの低減を図ることができる。また、基板７００外部に駆動回路を設けた場合、配線を延伸させる必要が生じ、配線間の接続数が増える。同じ基板７００上に駆動回路を設けた場合、その配線間の接続数を減らすことができ、信頼性の向上、または歩留まりの向上を図ることができる。
【０２９６】
＜液晶表示装置＞
また、画素の回路構成の一例を図２１（Ｂ）に示す。ここでは、一例としてＶＡ型液晶表示装置の画素に適用することができる画素回路を示す。
【０２９７】
この画素回路は、一つの画素に複数の画素電極層を有する構成に適用できる。それぞれの画素電極層は異なるトランジスタに接続され、各トランジスタは異なるゲート信号で駆動できるように構成されている。これにより、マルチドメイン設計された画素の個々の画素電極層に印加する信号を、独立して制御できる。
【０２９８】
トランジスタ７１６のゲート配線７１２と、トランジスタ７１７のゲート配線７１３には、異なるゲート信号を与えることができるように分離されている。一方、データ線７１４は、トランジスタ７１６とトランジスタ７１７で共通に用いられている。トランジスタ７１６とトランジスタ７１７は上記実施の形態で説明するトランジスタを適宜用いることができる。これにより、信頼性の高い液晶表示装置を提供することができる。
【０２９９】
トランジスタ７１６と電気的に接続する第１の画素電極層と、トランジスタ７１７と電気的に接続する第２の画素電極層の形状について説明する。第１の画素電極層と第２の画素電極層の形状は、スリットによって分離されている。第１の画素電極層はＶ字型に広がる形状を有し、第２の画素電極層は第１の画素電極層の外側を囲むように形成される。
【０３００】
トランジスタ７１６のゲート電極はゲート配線７１２と接続され、トランジスタ７１７のゲート電極はゲート配線７１３と接続されている。ゲート配線７１２とゲート配線７１３に異なるゲート信号を与えてトランジスタ７１６とトランジスタ７１７の動作タイミングを異ならせ、液晶の配向を制御できる。
【０３０１】
また、容量配線７１０と、誘電体として機能するゲート絶縁膜と、第１の画素電極層または第２の画素電極層と電気的に接続する容量電極とで保持容量を形成してもよい。
【０３０２】
マルチドメイン構造は、一画素に第１の液晶素子７１８と第２の液晶素子７１９を備える。第１の液晶素子７１８は第１の画素電極層と対向電極層とその間の液晶層とで構成され、第２の液晶素子７１９は第２の画素電極層と対向電極層とその間の液晶層とで構成される。
【０３０３】
なお、図２１（Ｂ）に示す画素回路は、これに限定されない。例えば、図２１（Ｂ）に示す画素に新たにスイッチ、抵抗素子、容量素子、トランジスタ、センサ、または論理回路などを追加してもよい。
【０３０４】
＜有機ＥＬ表示装置＞
画素の回路構成の他の一例を図２１（Ｃ）に示す。ここでは、有機ＥＬ素子を用いた表示装置の画素構造を示す。
【０３０５】
有機ＥＬ素子は、発光素子に電圧を印加することにより、一対の電極の一方から電子が、他方から正孔がそれぞれ発光性の有機化合物を含む層に注入され、電流が流れる。そして、電子および正孔が再結合することにより、発光性の有機化合物が励起状態を形成し、その励起状態が基底状態に戻る際に発光する。このようなメカニズムから、このような発光素子は、電流励起型の発光素子と呼ばれる。
【０３０６】
図２１（Ｃ）は、適用可能な画素回路の一例を示す図である。ここではｎチャネル型のトランジスタを１つの画素に２つ用いる例を示す。なお、本発明の一態様の金属酸化物膜は、ｎチャネル型のトランジスタのチャネル形成領域に用いることができる。また、当該画素回路は、デジタル時間階調駆動を適用することができる。
【０３０７】
適用可能な画素回路の構成およびデジタル時間階調駆動を適用した場合の画素の動作について説明する。
【０３０８】
画素７２０は、スイッチング用トランジスタ７２１、駆動用トランジスタ７２２、発光素子７２４および容量素子７２３を有している。スイッチング用トランジスタ７２１は、ゲート電極層が走査線７２６に接続され、第１電極（ソース電極層およびドレイン電極層の一方）が信号線７２５に接続され、第２電極（ソース電極層およびドレイン電極層の他方）が駆動用トランジスタ７２２のゲート電極層に接続されている。駆動用トランジスタ７２２は、ゲート電極層が容量素子７２３を介して電源線７２７に接続され、第１電極が電源線７２７に接続され、第２電極が発光素子７２４の第１電極（画素電極）に接続されている。発光素子７２４の第２電極は共通電極７２８に相当する。共通電極７２８は、同一基板上に形成される共通電位線と電気的に接続される。
【０３０９】
スイッチング用トランジスタ７２１および駆動用トランジスタ７２２には他の実施の形態で説明するトランジスタを適宜用いることができる。これにより、信頼性の高い有機ＥＬ表示装置を提供することができる。
【０３１０】
発光素子７２４の第２電極（共通電極７２８）の電位は低電源電位に設定する。なお、低電源電位とは、電源線７２７に供給される高電源電位より低い電位であり、例えばＧＮＤ、０Ｖなどを低電源電位として設定することができる。発光素子７２４の順方向のしきい値電圧以上となるように高電源電位と低電源電位を設定し、その電位差を発光素子７２４に印加することにより、発光素子７２４に電流を流して発光させる。なお、発光素子７２４の順方向電圧とは、所望の輝度とする場合の電圧を指しており、少なくとも順方向しきい値電圧を含む。
【０３１１】
なお、容量素子７２３は駆動用トランジスタ７２２のゲート容量を代用することにより省略できる。駆動用トランジスタ７２２のゲート容量については、チャネル形成領域とゲート電極層との間で容量が形成されていてもよい。
【０３１２】
次に、駆動用トランジスタ７２２に入力する信号について説明する。電圧入力電圧駆動方式の場合、駆動用トランジスタ７２２が十分にオンするか、オフするかの二つの状態となるようなビデオ信号を、駆動用トランジスタ７２２に入力する。なお、駆動用トランジスタ７２２を線形領域で動作させるために、電源線７２７の電圧よりも高い電圧を駆動用トランジスタ７２２のゲート電極層にかける。また、信号線７２５には、電源線電圧に駆動用トランジスタ７２２の閾値電圧Ｖｔｈを加えた値以上の電圧をかける。
【０３１３】
アナログ階調駆動を行う場合、駆動用トランジスタ７２２のゲート電極層に発光素子７２４の順方向電圧に駆動用トランジスタ７２２の閾値電圧Ｖｔｈを加えた値以上の電圧をかける。なお、駆動用トランジスタ７２２が飽和領域で動作するようにビデオ信号を入力し、発光素子７２４に電流を流す。また、駆動用トランジスタ７２２を飽和領域で動作させるために、電源線７２７の電位を、駆動用トランジスタ７２２のゲート電位より高くする。ビデオ信号をアナログとすることで、発光素子７２４にビデオ信号に応じた電流を流し、アナログ階調駆動を行うことができる。
【０３１４】
なお、画素回路の構成は、図２１（Ｃ）に示す画素構成に限定されない。例えば、図２１（Ｃ）に示す画素回路にスイッチ、抵抗素子、容量素子、センサ、トランジスタまたは論理回路などを追加してもよい。
【０３１５】
図２１で例示した回路に上記実施の形態で例示したトランジスタを適用する場合、低電位側にソース電極（第１の電極）、高電位側にドレイン電極（第２の電極）がそれぞれ電気的に接続される構成とする。さらに、制御回路等により第１のゲート電極の電位を制御し、第２のゲート電極には図示しない配線によりソース電極に与える電位よりも低い電位など、上記で例示した電位を入力可能な構成とすればよい。
【０３１６】
例えば、本明細書等において、表示素子、表示素子を有する装置である表示装置、発光素子、および発光素子を有する装置である発光装置は、様々な形態を用いること、または様々な素子を有することができる。表示素子、表示装置、発光素子、又は発光装置は、例えば、ＥＬ素子（有機物及び無機物を含むＥＬ素子、有機ＥＬ素子、無機ＥＬ素子）、ＬＥＤ（白色ＬＥＤ、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、青色ＬＥＤなど）、トランジスタ（電流に応じて発光するトランジスタ）、電子放出素子、液晶素子、電子インク、電気泳動素子、グレーティングライトバルブ（ＧＬＶ）、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）、ＭＥＭＳ（マイクロ・エレクトロ・メカニカル・システム）を用いた表示素子、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）、ＤＭＳ（デジタル・マイクロ・シャッター）、ＩＭＯＤ（インターフェアレンス・モジュレーション）素子、シャッター方式のＭＥＭＳ表示素子、光干渉方式のＭＥＭＳ表示素子、エレクトロウェッティング素子、圧電セラミックディスプレイ、カーボンナノチューブを用いた表示素子などの少なくとも一つを有している。これらの他にも、電気的または磁気的作用により、コントラスト、輝度、反射率、透過率などが変化する表示媒体を有していても良い。
【０３１７】
ＥＬ素子を用いた表示装置の一例としては、ＥＬディスプレイなどがある。電子放出素子を用いた表示装置の一例としては、フィールドエミッションディスプレイ（ＦＥＤ）またはＳＥＤ方式平面型ディスプレイ（ＳＥＤ：Ｓｕｒｆａｃｅ−ｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ−ｅｍｉｔｔｅｒ  Ｄｉｓｐｌａｙ）などがある。液晶素子を用いた表示装置の一例としては、液晶ディスプレイ（透過型液晶ディスプレイ、半透過型液晶ディスプレイ、反射型液晶ディスプレイ、直視型液晶ディスプレイ、投射型液晶ディスプレイ）などがある。電子インク、電子粉流体（登録商標）、または電気泳動素子を用いた表示装置の一例としては、電子ペーパーなどがある。なお、半透過型液晶ディスプレイや反射型液晶ディスプレイを実現する場合には、画素電極の一部、または、全部が、反射電極としての機能を有するようにすればよい。例えば、画素電極の一部、または、全部が、アルミニウム、銀、などを有するようにすればよい。さらに、その場合、反射電極の下に、ＳＲＡＭなどの記憶回路を設けることも可能である。これにより、さらに、消費電力を低減することができる。
【０３１８】
なお、ＬＥＤを用いる場合、ＬＥＤの電極や窒化物半導体の下に、グラフェンやグラファイトを配置してもよい。グラフェンやグラファイトは、複数の層を重ねて、多層膜としてもよい。このように、グラフェンやグラファイトを設けることにより、その上に、窒化物半導体、例えば、結晶を有するｎ型ＧａＮ半導体層などを容易に成膜することができる。さらに、その上に、結晶を有するｐ型ＧａＮ半導体層などを設けて、ＬＥＤを構成することができる。なお、グラフェンやグラファイトと、結晶を有するｎ型ＧａＮ半導体層との間に、ＡｌＮ層を設けてもよい。なお、ＬＥＤが有するＧａＮ半導体層は、ＭＯＣＶＤで成膜してもよい。ただし、グラフェンを設けることにより、ＬＥＤが有するＧａＮ半導体層は、スパッタリング法で成膜することも可能である。
【０３１９】
なお、本実施の形態に示す構成及び方法などは、他の実施の形態に示す構成及び方法などと適宜組み合わせて用いることができる。
【０３２０】
（実施の形態７）
本実施の形態では、本発明の一態様のタッチパネルの構成例について図２２を用いて説明する。
【０３２１】
＜トランジスタとタッチセンサの配線の位置関係＞
図２２に画素、トランジスタ、タッチセンサの配線の位置関係を示した上面図を示す。タッチセンサ用の電極である導電層４１０は、例えば信号線９１、走査線９２に重なるようにして配置することができるし、重ならずに並行して配置することができる。また、タッチセンサの配線である導電層４１０とトランジスタ５０、容量素子６１に重ならない例を示しているが、重ねて配置することもできる。また、導電層４１０は、画素２４に重ならずに配置してあるが、重ねて配置することもできる。また、タッチセンサの電極として役割を有することができる導電層４３０、導電層３８０についても同様の配置とすることができる。
【０３２２】
＜センサ電極等の構成例＞
以下では、タッチセンサとしての機能を有する入力装置９０のより具体的な構成例について、図面を参照して説明する。
【０３２３】
図２３（Ａ）に、入力装置９０の上面概略図を示す。入力装置９０は、基板９３０上に複数の電極９３１、複数の電極９３２、複数の配線９４１、複数の配線９４２を有する。また基板９３０には、複数の配線９４１及び複数の配線９４２の各々と電気的に接続するＦＰＣ９５０が設けられている。また、図２３（Ａ）では、ＦＰＣ９５０にＩＣ９５１が設けられている例を示している。
【０３２４】
図２３（Ｂ）に、図２３（Ａ）中の一点鎖線で囲った領域の拡大図を示す。電極９３１は、複数の菱形の電極パターンが、紙面横方向に連なった形状を有している。一列に並んだ菱形の電極パターンは、それぞれ電気的に接続されている。また電極９３２も同様に、複数の菱形の電極パターンが、紙面縦方向に連なった形状を有し、一列に並んだ菱形の電極パターンはそれぞれ電気的に接続されている。また、電極９３１と、電極９３２とはこれらの一部が重畳し、互いに交差している。この交差部分では電極９３１と電極９３２とが電気的に短絡（ショート）しないように、絶縁体が挟持されている。
【０３２５】
また、図２３（Ｃ）に示すように、電極９３２が菱形の形状を有する複数の電極９３３と、ブリッジ電極９３４によって構成されていてもよい。島状の電極９３３は、紙面縦方向に並べて配置され、ブリッジ電極９３４により隣接する２つの電極９３３が電気的に接続されている。このような構成とすることで、電極９３３と、電極９３１を同一の導電膜を加工することで同時に形成することができる。そのためこれらの膜厚のばらつきを抑制することができ、それぞれの電極の抵抗値や光透過率が場所によってばらつくことを抑制できる。なお、ここでは電極９３２がブリッジ電極９３４を有する構成としたが、電極９３１がこのような構成であってもよい。
【０３２６】
また、図２３（Ｄ）に示すように、図２３（Ｂ）で示した電極９３１及び９３２の菱形の電極パターンの内側をくりぬいて、輪郭部のみを残したような形状としてもよい。このとき、電極９３１及び電極９３２の幅が、使用者から視認されない程度に細い場合には、後述するように電極９３１及び電極９３２に金属や合金などの遮光性の材料を用いてもよい。また、図２３（Ｄ）に示す電極９３１または電極９３２が、上記ブリッジ電極９３４を有する構成としてもよい。
【０３２７】
１つの電極９３１は、１つの配線９４１と電気的に接続している。また１つの電極９３２は、１つの配線９４２と電気的に接続している。ここで、電極９３１と電極９３２のいずれか一方が、上記行配線に相当し、いずれか他方が上記列配線に相当する。
【０３２８】
一例として、図２４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）に、電極９３１または電極９３２の一部を拡大した概略図を示している。電極は様々な形状を有することができる。
【０３２９】
図２５（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）には、電極９３１及び電極９３２に代えて、細線状の上面形状を有する電極９３６及び電極９３７を用いた場合の例を示している。図２５（Ａ）において、それぞれ直線状の電極３６及び電極９３７が、格子状に配列している例を示している。図２５（Ｂ）、（Ｃ）では電極９３６、９３７がジグザグ状に配置されている。
【０３３０】
図２５（Ｂ）中の一点鎖線で囲った領域の拡大図を図２６（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に、図２５（Ｃ）中の一点鎖線で囲った領域の拡大図を図２６（Ｄ）（Ｅ）（Ｆ）にそれぞれ示す。また各図には電極９３６、電極９３７、およびこれらが交差する交差部９３８を示している。図２６（Ｂ）、（Ｅ）に示すように、図２６（Ａ）、（Ｄ）における電極９３６及び電極９３７の直線部分が、角部を有するように蛇行する形状であってもよいし、図２６（Ｃ）、（Ｆ）に示すように、曲線が連続するように蛇行する形状であってもよい。
【０３３１】
＜インセル型のタッチパネルの構成例＞
以下では、複数の画素を有する表示部にタッチセンサを組み込んだタッチパネルの構成例について説明する。ここでは、画素に設けられる表示素子として、液晶素子を適用した例を示す。
【０３３２】
図２７（Ａ）は、本構成例で例示するタッチパネルの表示部に設けられる画素回路の一部における等価回路図である。
【０３３３】
一つの画素は少なくともトランジスタ３５０３と液晶素子３５０４を有する。またトランジスタ３５０３のゲートに配線３５０１が、ソースまたはドレインの一方には配線３５０２が、それぞれ電気的に接続されている。
【０３３４】
画素回路は、Ｘ方向に延在する複数の配線（例えば、配線３５１０＿１、配線３５１０＿２）と、Ｙ方向に延在する複数の配線（例えば、配線３５１１）を有し、これらは互いに交差して設けられ、その間に容量が形成される。
【０３３５】
また、画素回路に設けられる画素のうち、一部の隣接する複数の画素は、それぞれに設けられる液晶素子の一方の電極が電気的に接続され、一つのブロックを形成する。当該ブロックは、島状のブロック（例えば、ブロック３５１５＿１、ブロック３５１５＿２）と、Ｙ方向に延在するライン状のブロック（例えば、ブロック３５１６）の、２種類に分類される。なお、図２７（Ａ）では、画素回路の一部のみを示しているが、実際にはこれら２種類のブロックがＸ方向及びＹ方向に繰り返し配置される。
【０３３６】
Ｘ方向に延在する配線３５１０＿１（または３５１０＿２）は、島状のブロック３５１５＿１（またはブロック３５１５＿２）と電気的に接続される。なお、図示しないが、Ｘ方向に延在する配線３５１０＿１は、ライン状のブロックを介してＸ方向に沿って不連続に配置される複数の島状のブロック３５１５＿１を電気的に接続する。また、Ｙ方向に延在する配線３５１１は、ライン状のブロック３５１６と電気的に接続される。
【０３３７】
図２７（Ｂ）は、Ｘ方向に延在する複数の配線３５１０と、Ｙ方向に延在する複数の配線３５１１の接続構成を示した等価回路図である。Ｘ方向に延在する配線３５１０の各々には、入力電圧または共通電位を入力することができる。また、Ｙ方向に延在する配線３５１１の各々には接地電位を入力する、または配線３５１１と検出回路と電気的に接続することができる。
【０３３８】
以下、図２８（Ａ）、図２８（Ｂ）を用いて、上述したタッチパネルの動作について説明する。
【０３３９】
ここでは１フレーム期間を、書き込み期間と検知期間とに分ける。書き込み期間は画素への画像データの書き込みを行う期間であり、配線３５１０（ゲート線ともいう）が順次選択される。一方、検知期間は、タッチセンサによるセンシングを行う期間であり、Ｘ方向に延在する配線３５１０が順次選択され、入力電圧が入力される。
【０３４０】
図２８（Ａ）は、書き込み期間における等価回路図である。書き込み期間では、Ｘ方向に延在する配線３５１０と、Ｙ方向に延在する配線３５１０の両方に、共通電位が入力される。
【０３４１】
図２８（Ｂ）は、検知期間のある時点における等価回路図である。検知期間では、Ｙ方向に延在する配線３５１１の各々は、検出回路と電気的に接続する。また、Ｘ方向に延在する配線３５１０のうち、選択されたものには入力電圧が入力され、それ以外のものには共通電位が入力される。
【０３４２】
なお、ここで例示した駆動方法は、インセル方式だけでなく上記で例示したタッチパネルにも適用することができ、上記駆動方法例で示した方法と組み合わせて用いることができる。
【０３４３】
このように、画像の書き込み期間とタッチセンサによるセンシングを行う期間とを、独立して設けることが好ましい。これにより、画素の書き込み時のノイズに起因するタッチセンサの感度の低下を抑制することができる。
【０３４４】
なお、本実施の形態に示す構成及び方法などは、他の実施の形態に示す構成及び方法などと適宜組み合わせて用いることができる。
【０３４５】
（実施の形態８）
本実施の形態では、酸化物半導体膜の構造について説明する。
【０３４６】
＜成膜方法＞
以下では、ＣＡＡＣ−ＯＳの成膜方法の一例について説明する。
【０３４７】
図２９（Ａ）は、成膜室内の模式図である。ＣＡＡＣ−ＯＳは、スパッタリング法により成膜することができる。
【０３４８】
図２９（Ａ）に示すように、基板５２２０とターゲット５２３０とは向かい合うように配置している。基板５２２０とターゲット５２３０との間にはプラズマ５２４０がある。また、基板５２２０の下部には加熱機構５２６０が設けられている。図示しないが、ターゲット５２３０は、バッキングプレートに接着されている。バッキングプレートを介してターゲット５２３０と向かい合う位置には、複数のマグネットが配置される。マグネットの磁場を利用して成膜速度を高めるスパッタリング法は、マグネトロンスパッタリング法と呼ばれる。
【０３４９】
基板５２２０とターゲット５２３０との距離ｄ（ターゲット−基板間距離（Ｔ−Ｓ間距離）ともいう。）は０．０１ｍ以上１ｍ以下、好ましくは０．０２ｍ以上０．５ｍ以下とする。成膜室内は、ほとんどが成膜ガス（例えば、酸素、アルゴン、または酸素を５体積％以上の割合で含む混合ガス）で満たされ、０．０１Ｐａ以上１００Ｐａ以下、好ましくは０．１Ｐａ以上１０Ｐａ以下に制御される。ここで、ターゲット５２３０に一定以上の電圧を印加することで、放電が始まり、プラズマ５２４０が確認される。なお、ターゲット５２３０の近傍には磁場によって、高密度プラズマ領域が形成される。高密度プラズマ領域では、成膜ガスがイオン化することで、イオン５２０１が生じる。イオン５２０１は、例えば、酸素の陽イオン（Ｏ＋）やアルゴンの陽イオン（Ａｒ＋）などである。
【０３５０】
ターゲット５２３０は、複数の結晶粒を有する多結晶構造を有し、いずれかの結晶粒には劈開面が含まれる。一例として、図３０に、ターゲット５２３０に含まれるＩｎＭＺｎＯ４（元素Ｍは、例えばアルミニウム、ガリウム、イットリウムまたはスズ）の結晶構造を示す。なお、図３０は、ｂ軸に平行な方向から観察した場合のＩｎＭＺｎＯ４の結晶構造である。ＩｎＭＺｎＯ４の結晶では、酸素原子が負の電荷を有することにより、近接する二つのＭ−Ｚｎ−Ｏ層の間に斥力が生じている。そのため、ＩｎＭＺｎＯ４の結晶は、近接する二つのＭ−Ｚｎ−Ｏ層の間に劈開面を有する。
【０３５１】
高密度プラズマ領域で生じたイオン５２０１は、電界によってターゲット５２３０側に加速され、やがてターゲット５２３０と衝突する。このとき、劈開面から平板状またはペレット状のスパッタリング粒子であるペレット５２００が剥離する（図２９（Ａ）参照。）。ペレット５２００は、図３０に示す二つの劈開面に挟まれた部分である。よって、ペレット５２００のみ抜き出すと、その断面は図２９（Ｂ）のようになり、上面は図２９（Ｃ）のようになることがわかる。なお、ペレット５２００は、イオン５２０１の衝突の衝撃によって、構造に歪みが生じる場合がある。なお、ペレット５２００の剥離に伴い、ターゲット５２３０から粒子５２０３も弾き出される。粒子５２０３は、原子１個または原子数個の集合体を有する。そのため、粒子５２０３を原子状粒子（ａｔｏｍｉｃ  ｐａｒｔｉｃｌｅｓ）と呼ぶこともできる。
【０３５２】
ペレット５２００は、三角形、例えば正三角形の平面を有する平板状またはペレット状のスパッタリング粒子である。または、ペレット５２００は、六角形、例えば正六角形の平面を有する平板状またはペレット状のスパッタリング粒子である。ただし、ペレット５２００の形状は、三角形、六角形に限定されない、例えば、三角形が複数個合わさった形状となる場合がある。例えば、三角形（例えば、正三角形）が２個合わさった四角形（例えば、ひし形）となる場合もある。
【０３５３】
ペレット５２００は、成膜ガスの種類などに応じて厚さが決定する。例えば、ペレット５２００は、厚さを０．４ｎｍ以上１ｎｍ以下、好ましくは０．６ｎｍ以上０．８ｎｍ以下とする。また、例えば、ペレット５２００は、幅を１ｎｍ以上とする。例えば、Ｉｎ−Ｍ−Ｚｎ酸化物を有するターゲット５２３０にイオン５２０１を衝突させる。そうすると、Ｍ−Ｚｎ−Ｏ層、Ｉｎ−Ｏ層およびＭ−Ｚｎ−Ｏ層の３層を有するペレット５２００が剥離する。なお、ペレット５２００の剥離に伴い、ターゲット５２３０から粒子５２０３も弾き出される。粒子５２０３は、原子１個または原子数個の集合体を有する。そのため、粒子５２０３を原子状粒子（ａｔｏｍｉｃ  ｐａｒｔｉｃｌｅｓ）と呼ぶこともできる。
【０３５４】
ペレット５２００は、プラズマ５２４０を通過する際に、表面が負または正に帯電する場合がある。例えば、ペレット５２００がプラズマ５２４０中にあるＯ２−から負の電荷を受け取る場合がある。その結果、ペレット５２００の表面の酸素原子が負に帯電する場合がある。また、ペレット５２００は、プラズマ５２４０を通過する際に、プラズマ５２４０中のインジウム、元素Ｍ、亜鉛または酸素などと結合することで成長する場合がある。
【０３５５】
プラズマ５２４０を通過したペレット５２００および粒子５２０３は、基板５２２０の表面に達する。なお、粒子５２０３の一部は、質量が小さいため真空ポンプなどによって外部に排出される場合がある。
【０３５６】
次に、基板５２２０の表面におけるペレット５２００および粒子５２０３の堆積について図３１を用いて説明する。
【０３５７】
まず、一つ目のペレット５２００が基板５２２０に堆積する。ペレット５２００は平板状であるため、平面側を基板５２２０の表面に向けて堆積する（図３１（Ａ）参照。）。このとき、ペレット５２００の基板５２２０側の表面の電荷が、基板５２２０を介して抜ける。
【０３５８】
次に、二つ目のペレット５２００が、基板５２２０に達する。このとき、一つ目のペレット５２００の表面、および二つ目のペレット５２００の表面が電荷を帯びているため、互いに反発し合う力が生じる（図３１（Ｂ）参照。）。
【０３５９】
その結果、二つ目のペレット５２００は、一つ目のペレット５２００上を避け、基板５２２０の表面の少し離れた場所に堆積する（図３１（Ｃ）参照。）。これを繰り返すことで、基板５２２０の表面には、無数のペレット５２００が一層分の厚みだけ堆積する。また、ペレット５２００と別のペレット５２００との間には、ペレット５２００の堆積していない領域が生じる。
【０３６０】
次に、粒子５２０３が基板５２２０の表面に達する（図３１（Ｄ）参照。）。
【０３６１】
粒子５２０３は、ペレット５２００の表面などの活性な領域には堆積することができない。そのため、ペレット５２００の堆積していない領域を埋めるように堆積する。そして、ペレット５２００間で粒子５２０３が横方向に成長（ラテラル成長ともいう。）することで、ペレット５２００間を連結させる。このように、ペレット５２００の堆積していない領域を埋めるまで粒子５２０３が堆積する。このメカニズムは、原子層堆積（ＡＬＤ：Ａｔｏｍｉｃ  Ｌａｙｅｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法の堆積メカニズムに類似する。
【０３６２】
なお、ペレット５２００間で粒子５２０３がラテラル成長するメカニズムは複数の可能性がある。例えば、図３１（Ｅ）に示すように、一層目のＭ−Ｚｎ−Ｏ層の側面から連結するメカニズムがある。この場合、一層目のＭ−Ｚｎ−Ｏ層が形成された後で、Ｉｎ−Ｏ層、二層目のＭ−Ｚｎ−Ｏ層の順に、一層ずつ連結していく（第１のメカニズム）。
【０３６３】
または、例えば、図３２（Ａ）に示すように、まず一層目のＭ−Ｚｎ−Ｏ層の一側面につき粒子５２０３の一つが結合する。次に、図３２（Ｂ）に示すようにＩｎ−Ｏ層の一側面につき一つの粒子５２０３が結合する。次に、図３２（Ｃ）に示すように二層目のＭ−Ｚｎ−Ｏ層の一側面につき一つの粒子５２０３が結合することで連結する場合もある（第２のメカニズム）。なお、図３２（Ａ）、図３２（Ｂ）および図３２（Ｃ）が同時に起こることで連結する場合もある（第３のメカニズム）。
【０３６４】
以上に示したように、ペレット５２００間における粒子５２０３のラテラル成長のメカニズムとしては、上記３種類が考えられる。ただし、そのほかのメカニズムによってペレット５２００間で粒子５２０３がラテラル成長する可能性もある。
【０３６５】
したがって、複数のペレット５２００がそれぞれ異なる方向を向いている場合でも、複数のペレット５２００間を粒子５２０３がラテラル成長しながら埋めることにより、結晶粒界の形成が抑制される。また、複数のペレット５２００間を、粒子５２０３が滑らかに結びつけるため、単結晶とも多結晶とも異なる結晶構造が形成される。言い換えると、微小な結晶領域（ペレット５２００）間に歪みを有する結晶構造が形成される。このように、結晶領域間を埋める領域は、歪んだ結晶領域であるため、該領域を指して非晶質構造と呼ぶのは適切ではないと考えられる。
【０３６６】
粒子５２０３が、ペレット５２００間を埋め終わると、ペレット５２００と同程度の厚さを有する第１の層が形成される。第１の層の上には新たな一つ目のペレット５２００が堆積する。そして、第２の層が形成される。さらに、これが繰り返されることで、積層体を有する薄膜構造が形成される（図２９（Ｄ）参照。）。
【０３６７】
なお、ペレット５２００の堆積の仕方は、基板５２２０の表面温度などによっても変化する。例えば、基板５２２０の表面温度が高いと、ペレット５２００が基板５２２０の表面でマイグレーションを起こす。その結果、ペレット５２００と別のペレット５２００とが、粒子５２０３を介さずに連結する割合が増加するため、配向性の高いＣＡＡＣ−ＯＳとなる。ＣＡＡＣ−ＯＳを成膜する際の基板５２２０の表面温度は、１００℃以上５００℃未満、好ましくは１４０℃以上４５０℃未満、さらに好ましくは１７０℃以上４００℃未満である。したがって、基板５２２０として第８世代以上の大面積基板を用いた場合でも、反りなどはほとんど生じないことがわかる。
【０３６８】
一方、基板５２２０の表面温度が低いと、ペレット５２００が基板５２２０の表面でマイグレーションを起こしにくくなる。その結果、ペレット５２００同士が積み重なることで配向性の低いｎｃ−ＯＳ（ｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）などとなる（図３３参照。）。ｎｃ−ＯＳでは、ペレット５２００が負に帯電していることにより、ペレット５２００は一定間隔を開けて堆積する可能性がある。したがって、配向性は低いものの、僅かに規則性を有することにより、非晶質酸化物半導体と比べて緻密な構造となる。
【０３６９】
また、ＣＡＡＣ−ＯＳにおいて、ペレット同士の隙間が極めて小さくなることで、一つの大きなペレットが形成される場合がある。一つの大きなペレットの内部は単結晶構造を有する。例えば、ペレットの大きさが、上面から見て１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下、１５ｎｍ以上１００ｎｍ以下、または２０ｎｍ以上５０ｎｍ以下となる場合がある。
【０３７０】
以上のようなモデルにより、ペレット５２００が基板５２２０の表面に堆積していくと考えられる。被形成面が結晶構造を有さない場合においても、ＣＡＡＣ−ＯＳの成膜が可能であることから、エピタキシャル成長とは異なる成長機構であることがわかる。また、ＣＡＡＣ−ＯＳおよびｎｃ−ＯＳは、大面積のガラス基板などであっても均一な成膜が可能である。例えば、基板５２２０の表面（被形成面）の構造が非晶質構造（例えば非晶質酸化シリコン）であっても、ＣＡＡＣ−ＯＳを成膜することは可能である。
【０３７１】
また、被形成面である基板５２２０の表面に凹凸がある場合でも、その形状に沿ってペレット５２００が配列することがわかる。
【０３７２】
なお、本実施の形態に示す構成及び方法などは、他の実施の形態に示す構成及び方法などと適宜組み合わせて用いることができる。
【０３７３】
（実施の形態９）
【０３７４】
＜モジュール＞
以下では、本発明の一態様の半導体装置を適用した表示モジュールについて、図３４を用いて説明を行う。
【０３７５】
図３４に示す表示モジュール８０００は、上部カバー８００１と下部カバー８００２との間に、ＦＰＣ８００３に接続されたタッチセンサ８００４、ＦＰＣ８００５に接続された表示装置８００６、バックライトユニット８００７、フレーム８００９、プリント基板８０１０、バッテリー８０１１を有する。なお、バックライトユニット８００７、バッテリー８０１１、タッチセンサ８００４などを有さない場合もある。
【０３７６】
本発明の一態様の半導体装置は、例えば、表示装置８００６に用いることができる。
【０３７７】
上部カバー８００１および下部カバー８００２は、タッチセンサ８００４および表示装置８００６のサイズに合わせて、形状や寸法を適宜変更することができる。
【０３７８】
タッチセンサ８００４は、抵抗膜方式または静電容量方式のタッチパネルを表示装置８００６に重畳して用いることができる。また、表示装置８００６の対向基板（封止基板）に、タッチパネル機能を持たせるようにすることも可能である。または、表示装置８００６の各画素内に光センサを設け、光学式のタッチパネルとすることも可能である。または、表示装置８００６の各画素内にタッチセンサ用電極を設け、容量式のタッチパネルとすることも可能である。
【０３７９】
バックライトユニット８００７は、光源８００８を有する。光源８００８をバックライトユニット８００７の端部に設け、光拡散板を用いる構成としてもよい。
【０３８０】
フレーム８００９は、表示装置８００６の保護機能の他、プリント基板８０１０の動作により発生する電磁波を遮断するための電磁シールドとしての機能を有してもよい。またフレーム８００９は、放熱板としての機能を有していてもよい。
【０３８１】
プリント基板８０１０は、電源回路、ビデオ信号およびクロック信号を出力するための信号処理回路を有する。電源回路に電力を供給する電源としては、外部の商用電源であってもよいし、別途設けたバッテリー８０１１による電源であってもよい。商用電源を用いる場合には、バッテリー８０１１を有さなくてもよい。
【０３８２】
また、表示モジュール８０００には、偏光板、位相差板、プリズムシートなどの部材を追加して設けてもよい。
【０３８３】
なお、本実施の形態に示す構成及び方法などは、他の実施の形態に示す構成及び方法などと適宜組み合わせて用いることができる。
【０３８４】
（実施の形態１０）
【０３８５】
＜電子機器＞
本実施の形態では、本発明の一態様である表示装置を適用することのできる電子機器の一例について、図３５、図３６を用いて説明する。
【０３８６】
表示装置を適用した電子機器として、例えば、テレビジョン装置（テレビ、又はテレビジョン受信機ともいう）、コンピュータ用などのモニタ、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、デジタルフォトフレーム、携帯電話機（携帯電話、携帯電話装置ともいう）、携帯型ゲーム機、携帯情報端末、音響再生装置、パチンコ機などの大型ゲーム機などが挙げられる。これらの電子機器の具体例を図３５、図３６に示す。
【０３８７】
図３５（Ａ）は携帯型ゲーム機であり、筐体７１０１、筐体７１０２、表示部７１０３、表示部７１０４、マイク７１０５、スピーカー７１０６、操作キー７１０７、スタイラス７１０８等を有する。本発明の一態様に係る表示装置は、表示部７１０３または表示部７１０４に用いることができる。表示部７１０３または表示部７１０４に本発明の一態様に係る発光装置を用いることで、ユーザーの使用感に優れ、品質の低下が起こりにくい携帯型ゲーム機を提供することができる。なお、図３５（Ａ）に示した携帯型ゲーム機は、２つの表示部７１０３と表示部７１０４とを有しているが、携帯型ゲーム機が有する表示部の数は、これに限定されない。
【０３８８】
図３５（Ｂ）は、スマートウオッチであり、筐体７３０２、表示部７３０４、操作ボタン７３１１、７３１２、接続端子７３１３、バンド７３２１、留め金７３２２、等を有する。本発明の一態様に係る表示装置、情報入力装置、または、タッチパネルを表示部７３０４に用いることができる。
【０３８９】
図３５（Ｃ）は、携帯情報端末であり、筐体７５０１に組み込まれた表示部７５０２の他、操作ボタン７５０３、外部接続ポート７５０４、スピーカー７５０５、マイク７５０６、表示部７５０２などを備えている。本発明の一態様に係る表示装置は、表示部７５０２に用いることができる。なお、表示部７５０２は、非常に高精細とすることができるため、中小型でありながら８ｋの表示を行うことができ、非常に鮮明な画像を得ることができる。
【０３９０】
図３５（Ｄ）はビデオカメラであり、第１筐体７７０１、第２筐体７７０２、表示部７７０３、操作キー７７０４、レンズ７７０５、接続部７７０６等を有する。操作キー７７０４およびレンズ７７０５は第１筐体７７０１に設けられており、表示部７７０３は第２筐体７７０２に設けられている。そして、第１筐体７７０１と第２筐体７７０２とは、接続部７７０６により接続されており、第１筐体７７０１と第２筐体７７０２の間の角度は、接続部７７０６により変更が可能である。表示部７７０３における映像を、接続部７７０６における第１筐体７７０１と第２筐体７７０２との間の角度に従って切り替える構成としても良い。レンズ７７０５の焦点となる位置には本発明の一態様の撮像装置を備えることができる。本発明の一態様に係る表示装置は、表示部７７０３に用いることができる。
【０３９１】
図３５（Ｅ）は、曲面ディスプレイであり、筐体７８０１に組み込まれた表示部７８０２の他、操作ボタン７８０３、スピーカー７８０４などを備えている。本発明の一態様に係る表示装置は、表示部７８０２に用いることができる。
【０３９２】
図３５（Ｆ）は、デジタルサイネージであり、電柱７９０１に設置された表示部７９０２を備えている。本発明の一態様に係る表示装置は、表示部７９０２に用いることができる。
【０３９３】
図３６（Ａ）はノート型パーソナルコンピュータであり、筐体８１２１、表示部８１２２、キーボード８１２３、ポインティングデバイス８１２４等を有する。本発明の一態様に係る表示装置は、表示部８１２２に適用することができる。なお、表示部８１２２は、非常に高精細とすることができるため、中小型でありながら８ｋの表示を行うことができ、非常に鮮明な画像を得ることができる。
【０３９４】
図３６（Ｂ）に自動車９７００の外観を示す。図３６（Ｃ）に自動車９７００の運転席を示す。自動車９７００は、車体９７０１、車輪９７０２、ダッシュボード９７０３、ライト９７０４等を有する。本発明の一態様の表示装置、または入出力装置は、自動車９７００の表示部などに用いることができる。例えば、図３６（Ｃ）に示す表示部９７１０乃至表示部９７１５に本発明の一態様の表示装置、入出力装置、またはタッチパネルを設けることができる。
【０３９５】
表示部９７１０と表示部９７１１は、自動車のフロントガラスに設けられた表示装置、または入出力装置である。本発明の一態様の表示装置、または入出力装置は、表示装置、または入出力装置が有する電極を、透光性を有する導電性材料で作製することによって、反対側が透けて見える、いわゆるシースルー状態の表示装置、または入出力装置とすることができる。シースルー状態の表示装置、または入出力装置であれば、自動車９７００の運転時にも視界の妨げになることがない。よって、本発明の一態様の表示装置、または入出力装置を自動車９７００のフロントガラスに設置することができる。なお、表示装置、または入出力装置に、表示装置、または入出力装置を駆動するためのトランジスタなどを設ける場合には、有機半導体材料を用いた有機トランジスタや、酸化物半導体を用いたトランジスタなど、透光性を有するトランジスタを用いるとよい。
【０３９６】
表示部９７１２はピラー部分に設けられた表示装置である。例えば、車体に設けられた撮像手段からの映像を表示部９７１２に映し出すことによって、ピラーで遮られた視界を補完することができる。表示部９７１３はダッシュボード部分に設けられた表示装置である。例えば、車体に設けられた撮像手段からの映像を表示部９７１３に映し出すことによって、ダッシュボードで遮られた視界を補完することができる。すなわち、自動車の外側に設けられた撮像手段からの映像を映し出すことによって、死角を補い、安全性を高めることができる。また、見えない部分を補完する映像を映すことによって、より自然に違和感なく安全確認を行うことができる。
【０３９７】
また、図３６（Ｄ）は、運転席と助手席にベンチシートを採用した自動車の室内を示している。表示部９７２１は、ドア部に設けられた表示装置、または入出力装置である。例えば、車体に設けられた撮像手段からの映像を表示部９７２１に映し出すことによって、ドアで遮られた視界を補完することができる。また、表示部９７２２は、ハンドルに設けられた表示装置である。表示部９７２３は、ベンチシートの座面の中央部に設けられた表示装置である。なお、表示装置を座面や背もたれ部分などに設置して、当該表示装置を、当該表示装置の発熱を熱源としたシートヒーターとして利用することもできる。
【０３９８】
表示部９７１４、表示部９７１５、または表示部９７２２はナビゲーション情報、スピードメーターやタコメーター、走行距離、給油量、ギア状態、エアコンの設定など、その他様々な情報を提供することができる。また、表示部に表示される表示項目やレイアウトなどは、使用者の好みに合わせて適宜変更することができる。なお、上記情報は、表示部９７１０乃至表示部９７１３、表示部９７２１、表示部９７２３にも表示することができる。また、表示部９７１０乃至表示部９７１５、表示部９７２１乃至表示部９７２３は照明装置として用いることも可能である。また、表示部９７１０乃至表示部９７１５、表示部９７２１乃至表示部９７２３は加熱装置として用いることも可能である。
【０３９９】
本発明の一態様の表示装置が適用される表示部は平面であってもよい。この場合、本発明の一態様の表示装置は、曲面や可撓性を有さない構成であってもよい。
【０４００】
なお、本実施の形態に示す構成及び方法などは、他の実施の形態に示す構成及び方法などと適宜組み合わせて用いることができる。
【符号の説明】
【０４０１】
１０    表示装置
１７    酸化物半導体膜
１８    遮光層
２０    表示パネル
２１    表示領域
２２    周辺回路
２４    画素
３６    電極
４２    ＦＰＣ
５０    トランジスタ
５１    トランジスタ
５２    トランジスタ
５３    トランジスタ
５４    トランジスタ
５５    トランジスタ
５７    トランジスタ
５８    トランジスタ
５９    トランジスタ
６０    容量素子
６１    容量素子
６４    容量素子
６５    容量素子
７０    発光素子
８０    液晶素子
８１    液晶素子
９０    入力装置
９１    信号線
９２    走査線
１００    基板
１０１    基板
１０３    偏光板
１０４    バックライト
１１０    絶縁層
１１２    絶縁層
１２０    導電層
１２０ａ    導電膜
１２３    酸化物半導体層
１３０    絶縁層
１３１    絶縁層
１４０    酸化物半導体層
１４０ａ    酸化物半導体膜
１４１    酸化物半導体層
１４１ａ    酸化物半導体膜
１４２    酸化物半導体層
１４２ａ    酸化物半導体膜
１４３    酸化物半導体層
１４５    酸化物半導体層
１５０    導電層
１５０ａ    導電膜
１６０    導電層
１６５    絶縁層
１７０    絶縁層
１７５    中間膜
１７７    酸素
１８０    絶縁層
１９０    導電層
１９０ａ    導電膜
１９１    開口部
１９５    絶縁層
２００    導電層
２１０    絶縁層
２２０    導電層
２３０    層
２４０    スペーサ
２４５    隔壁
２５０    ＥＬ層
２６０    導電層
３００    基板
３０１    基板
３０２    保護基板
３０３    偏光板
３１２    絶縁層
３３０    絶縁層
３６０    着色層
３７０    接着層
３７１    接着層
３７２    接着層
３７３    接着層
３７４    接着層
３７５    接着層
３７６    接着層
３８０    導電層
３９０    液晶層
４００    酸化物導電層
４１０    導電層
４２０    絶縁層
４３０    導電層
４４０    絶縁層
５１０    異方性導電膜
５２０    導電層
５５０    トランジスタ
５５４    トランジスタ
５５５    トランジスタ
５６０    容量素子
５６４    容量素子
５６５    容量素子
６０１    プリカーサ
６０２    プリカーサ
７００    基板
７０１    画素部
７０２    走査線駆動回路
７０３    走査線駆動回路
７０４    信号線駆動回路
７１０    容量配線
７１１ａ    原料供給部
７１１ｂ    原料供給部
７１２    ゲート配線
７１３    ゲート配線
７１４    データ線
７１６    トランジスタ
７１７    トランジスタ
７１８    液晶素子
７１９    液晶素子
７２０    画素
７２１    スイッチング用トランジスタ
７２２    駆動用トランジスタ
７２３    容量素子
７２４    発光素子
７２５    信号線
７２６    走査線
７２７    電源線
７２８    共通電極
８００    基板
８１０    導入口
８３０    プラズマ発生源
８５０    プラズマＡＬＤ装置
８５１    プラズマ源
８５３    チャンバー
８５５    プリカーサ供給部
８５７    プリカーサ供給部
８５９    プリカーサ導入用バルブ
８６１    プリカーサ導入用バルブ
８６３    ゲ−トバルブ
８６５    ヒーター
８６７    被成膜基板
８６９    ポンプ
９３０    基板
９３１    電極
９３２    電極
９３３    電極
９３４    ブリッジ電極
９３６    電極
９３７    電極
９３８    交差部
９４１    配線
９４２    配線
９５０    ＦＰＣ
９５１    ＩＣ
１７００    基板
１７０１    チャンバー
１７０２    ロード室
１７０３    前処理室
１７０４    チャンバー
１７０５    チャンバー
１７０６    アンロード室
１７１１ａ    原料供給部
１７１１ｂ    原料供給部
１７１２ａ    高速バルブ
１７１２ｂ    高速バルブ
１７１２ｃ    高速バルブ
１７１２ｄ    高速バルブ
１７１３ａ    原料導入口
１７１３ｂ    原料導入口
１７１４    原料排出口
１７１５    排気装置
１７１６    基板ホルダ
１７２０    搬送室
３５０１    配線
３５０２    配線
３５０３    トランジスタ
３５０４    液晶素子
３５１０    配線
３５１０＿１    配線
３５１０＿２    配線
３５１１    配線
３５１５＿１    ブロック
３５１５＿２    ブロック
３５１６    ブロック
５２００    ペレット
５２０１    イオン
５２０３    粒子
５２２０    基板
５２３０    ターゲット
５２４０    プラズマ
５２６０    加熱機構
７１０１    筐体
７１０２    筐体
７１０３    表示部
７１０４    表示部
７１０５    マイク
７１０６    スピーカー
７１０７    操作キー
７１０８    スタイラス
７３０２    筐体
７３０４    表示部
７３１１    操作ボタン
７３１２    操作ボタン
７３１３    接続端子
７３２１    バンド
７３２２    金
７５０１    筐体
７５０２    表示部
７５０３    操作ボタン
７５０４    外部接続ポート
７５０５    スピーカー
７５０６    マイク
７７０１    筐体
７７０２    筐体
７７０３    表示部
７７０４    操作キー
７７０５    レンズ
７７０６    接続部
７８０１    筐体
７８０２    表示部
７８０３    操作ボタン
７８０４    スピーカー
７９０１    電柱
７９０２    表示部
８０００    表示モジュール
８００１    上部カバー
８００２    下部カバー
８００３    ＦＰＣ
８００４    タッチセンサ
８００５    ＦＰＣ
８００６    表示装置
８００７    バックライトユニット
８００８    光源
８００９    フレーム
８０１０    プリント基板
８０１１    バッテリー
８１２１    筐体
８１２２    表示部
８１２３    キーボード
８１２４    ポインティングデバイス
９７００    自動車
９７０１    車体
９７０２    車輪
９７０３    ダッシュボード
９７０４    ライト
９７１０    表示部
９７１１    表示部
９７１２    表示部
９７１３    表示部
９７１４    表示部
９７１５    表示部
９７２１    表示部
９７２２    表示部
９７２３    表示部
【図１】
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【図２】
2016127155.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2016127155.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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