"絶縁層に塩素を導入し、前記絶縁層上に酸化物半導体層を形成し、前記酸化物半導体層上にレジストマスクを形成し、前記レジストマスクを用いて島状の酸化物半導体層を形成し、前記レジストマスクを除去し、前記島状の酸化物半導体層中に酸素を導入し、前記島状の酸化物半導体層に加熱処理を行う半導体装置の作製方法であって、前記レジストマスクの除去と、前記島状の酸化物半導体層への酸素の導入と、前記島状の酸化物半導体層の加熱処理を、大気に触れることなく連続して行うことを特徴とする半導体装置の作製方法。酸化物半導体層上にレジストマスクを形成し、前記レジストマスクを用いて島状の酸化物半導体層を形成し、前記レジストマスクを除去し、前記島状の酸化物半導体層中に酸素を導入し、前記島状の酸化物半導体層に加熱処理を行う半導体装置の作製方法であって、前記レジストマスクの除去と、前記島状の酸化物半導体層への酸素の導入と、前記島状の酸化物半導体層の加熱処理を、大気に触れることなく連続して行うことを特徴とする半導体装置の作製方法。酸化物半導体層上にキャップ層を形成し、前記キャップ層上にレジストマスクを形成し、前記レジストマスクを用いて島状の酸化物半導体層と島状のキャップ層を形成し、前記レジストマスクを除去し、前記キャップ層を介して前記島状の酸化物半導体層中に酸素を導入し、前記島状の酸化物半導体層に加熱処理を行う半導体装置の作製方法であって、前記レジストマスクの除去と、前記島状の酸化物半導体層への酸素の導入と、前記島状の酸化物半導体層の加熱処理を、大気に触れることなく連続して行うことを特徴とする半導体装置の作製方法。請求項3において、前記キャップ層は、酸化ガリウムであることを特徴とする半導体装置の作製方法。請求項1または請求項4において、前記島状の酸化物半導体層は、In及びGaを含むことを特徴とする半導体装置の作製方法。請求項1乃至5のいずれか一項において、前記島状の酸化物半導体層中に導入される酸素は、酸素ラジカルまたは酸素イオンであることを特徴とする半導体装置の作製方法。請求項1乃至6のいずれか一項において、前記レジストマスクの除去と、前記島状の酸化物半導体層への酸素の導入と、前記島状の酸化物半導体層の加熱処理は、減圧雰囲気下、不活性ガス雰囲気下または酸素ガス雰囲気下で行うことを特徴とする半導体装置の作製方法。しかし、酸化物半導体はデバイス作製工程において、酸素の過不足などによる化学量論的組成からのずれや、電子供与体を形成する水素や水分の混入などが生じると、その電気伝導度が変化してしまう。このような現象は、酸化物半導体を用いたトランジスタにとって電気的特性の変動要因となる。このような問題に鑑み、酸化物半導体を用いた半導体装置に安定した電気的特性を付与し、高信頼性化することを目的の一とする。酸化物半導体を用いるトランジスタの電気的特性変動を抑止するため、変動要因となる水素、水分、水酸基又は水素化物水素化合物ともいうなどの不純物を酸化物半導体より意図的に排除し、かつ不純物の排除工程によって同時に減少してしまう酸化物半導体を構成する主成分材料である酸素を供給することによって、酸化物半導体を高純度化及び電気的にi型真性化する。酸化物半導体のバルク中に酸素を導入添加し、加熱処理を行う。この酸素導入及び加熱工程によって、水素、水分、水酸基又は水素化物水素化合物ともいうなどの不純物を酸化物半導体より意図的に排除し、酸化物半導体を高純度化する。酸素の導入により、酸化物半導体を構成している金属と水素の間の結合、或いは該金属と水酸基の間の結合を切断するとともに、これら水素、または水酸基が、酸素と反応することで水を生成するため、後に行われる加熱処理により、不純物である水素、または水酸基を、水として、脱離させやすくすることができる。また、加熱処理によって酸化物半導体の構造を整え、エネルギーギャップ中の欠陥準位を低減することができる。また、酸化物半導体と、該酸化物半導体が接する絶縁層との界面に生じた欠陥を低減することができる。なお、上記バルクの用語は、酸素を、薄膜表面のみでなく薄膜内部に添加することを明確にする趣旨で用いている。酸素の導入は、酸素ドープと言い換えることもできる。本明細書における酸素ドープとは、酸素少なくとも、酸素ラジカル、酸素原子、酸素イオン、のいずれかを含むをバルクに添加することを言う。酸素ドープ酸素ドープ処理ともいうは、プラズマ化した酸素をバルクに添加する酸素プラズマドープにより行うことができる。具体的には、高周波RFを用いて酸素をプラズマ化し、酸素ラジカル、酸素イオンを基板上の酸化物半導体へ導入する。この時、酸化物半導体が形成される基板にバイアスを印加すると好ましい。基板に印加するバイアスを大きくすることで、より深くまで酸素を導入することができる。なお、酸素ドープは、イオン注入法またはイオンドーピング法により行ってもよい。酸化物半導体を有するトランジスタの作製工程において、酸素ドープ処理を行うことによって、酸化物半導体中バルク中において、化学量論比をこえる酸素が存在する酸素過剰領域を設けることができる。酸素の量は好ましくは化学量論比の1倍を超えて4倍まで4倍未満、より好ましくは、1倍を超えて2倍まで2倍未満である。化学量論比を超える酸素過剰な酸化物とは、例えば、InaGabZncSidAleMgfOga,b,c,d,e,f,g≧0で表される酸化物の場合、2g>3a3b2c4d3e2f、である。なお、酸素ドープ処理によって添加された酸素は、酸化物半導体の格子間に存在する場合もある。なお、欠陥酸素欠損のない酸化物半導体であれば、化学量論比に一致した量の酸素が含まれていれば良いが、トランジスタのしきい値電圧の変動を抑えるなどの信頼性を確保するためには、酸化物半導体には、化学量論比を超える量の酸素が含まれていることが好ましい。また、酸化物半導体には熱処理による脱水化または脱水素化処理を行い、酸化物半導体中の水素原子または水などの水素原子を含む不純物を除去し、酸化物半導体を高純度化する。なお、酸素ドープ処理により添加される酸素の量は、脱水化または脱水素化処理により高純度化された酸化物半導体中の水素の量より多くなるようにする。また、酸化物半導体上に接してキャップ層を形成し、キャップ層を通過して酸化物半導体中に酸素を導入させてもよい。キャップ層を通過して酸素を導入させることにより、酸素ドープ処理における酸化物半導体への過剰なダメージを軽減することができる。また、酸素の導入をイオン注入法またはイオンドーピング法により行う場合は、酸素の導入深さ導入領域が制御し易くなり、酸化物半導体中へ酸素を効率よく導入することができる。なお、キャップ層に酸化ガリウムを用いると、酸素導入時のチャージアップが緩和され、酸化物半導体への過剰なダメージをさらに軽減することができる。また、キャップ層として酸化物半導体と同種の成分でなる金属酸化物を用いることで、該金属酸化物と酸化物半導体との界面及びその近傍への水素イオンの蓄積を抑制または防止することができる。具体的には、金属酸化物として、酸化物半導体の構成元素から選択される一または複数の金属元素の酸化物を含む材料を用いるのが好ましい。また、キャップ層に金属酸化物を用い、酸化物半導体とキャップ層とを接した状態で加熱処理を行うと、不純物の排除工程によって同時に減少してしまう酸化物半導体を構成する主成分材料の一つである酸素を、金属酸化物より酸化物半導体へ供給することができる。よって、酸化物半導体はより高純度化し、電気的にi型真性化する。高純度し、電気的にi型真性化した酸化物半導体を有するトランジスタは、しきい値電圧やオン電流などの電気的特性に温度依存性がほとんど見られない。また、光劣化によるトランジスタ特性の変動も少ない。このように、高純度化し、電気的にi型真性化した酸化物半導体を有するトランジスタは、電気的特性変動が抑制されており、電気的に安定である。よって安定した電気的特性を有する酸化物半導体を用いた信頼性の高い半導体装置を提供することができる。また、酸化物半導体の形成前に、酸化物半導体が形成される絶縁層に対して、塩素ドープ塩素ドープ処理ともいうを行ってもよい。具体的には、高周波RFを用いて塩素をプラズマ化し、塩素ラジカル、塩素イオンを基板上の絶縁層へ導入する。この時、絶縁層が形成される基板にバイアスを印加すると好ましい。基板に印加するバイアスを大きくすることで、より深くまで塩素を導入することができる。なお、塩素ドープは、イオン注入法またはイオンドーピング法により行ってもよい。酸化物半導体が形成される絶縁層に塩素を導入することで、該絶縁層中の水素を固定化し、該絶縁層中から酸化物半導体中への水素の拡散を防ぐことができる。また、塩素と同時に酸素を導入してもよい。本発明の一態様は、酸化物半導体層上にレジストマスクを形成し、レジストマスクを用いて島状の酸化物半導体層を形成し、レジストマスクを除去した後、酸化物半導体層中に酸素を導入し、酸化物半導体層に加熱処理を行う半導体装置の作製方法であって、レジストマスクの除去と、酸化物半導体層への酸素の導入と、酸化物半導体層の加熱処理を、途中で大気に触れることなく連続して行うことを特徴とする半導体装置の作製方法である。本発明の一態様は、酸化物半導体層形成前に、酸化物半導体層が形成される絶縁層に塩素ドープ処理を行い、酸化物半導体層上にレジストマスクを形成し、レジストマスクを用いて島状の酸化物半導体層を形成し、レジストマスクを除去した後、酸化物半導体層中に酸素を導入し、酸化物半導体層に加熱処理を行う半導体装置の作製方法であって、レジストマスクの除去と、酸化物半導体層への酸素の導入と、酸化物半導体層の加熱処理を、途中で大気に触れることなく連続して行うことを特徴とする半導体装置の作製方法である。本発明の一態様は、酸化物半導体層上にキャップ層を形成し、キャップ層上にレジストマスクを形成し、レジストマスクを用いて島状の酸化物半導体層と島状のキャップ層を形成し、レジストマスクを除去した後、キャップ層を介して酸化物半導体層中に酸素を導入し、酸化物半導体層に加熱処理を行う半導体装置の作製方法であって、レジストマスクの除去と、酸化物半導体層への酸素の導入と、酸化物半導体層の加熱処理を、途中で大気に触れることなく連続して行うことを特徴とする半導体装置の作製方法である。また、酸化物半導体層中に導入される酸素は、酸素ラジカルまたは酸素イオンを用いる。また、レジストマスクの除去と、酸化物半導体層への酸素の導入と、酸化物半導体層の加熱処理は、途中で大気に触れさせず、減圧雰囲気下、不活性ガス雰囲気下、または酸素ガス雰囲気下で行う。本明細書で開示する発明の効果は、次のように考えると理解が容易である。ただし、以下の説明は、あくまでも一考察に過ぎないことを付記する。トランジスタのゲート電極にプラスの電圧を印加すると、酸化物半導体層のゲート電極側からバックチャネル側ゲート絶縁層と反対側へ電界が発生するため、酸化物半導体層中に存在するプラスの電荷を有する水素イオンがバックチャネル側へ移動して、酸化物半導体層と絶縁層との界面のうち酸化物半導体層側へと蓄積する。蓄積した水素イオンから絶縁層中の電荷捕獲中心水素原子、水、あるいは汚染物等へプラスの電荷が移動することによって、酸化物半導体層のバックチャネル側にはマイナスの電荷が蓄積される。すなわち、トランジスタのバックチャネル側に寄生チャネルが発生して、しきい値電圧がマイナス側にシフトし、トランジスタがノーマリーオンの傾向を示す。上記の通り、絶縁層中の水素または水等の電荷捕獲中心がプラスの電荷を捕獲し、絶縁層中へプラスの電荷が移動することによってトランジスタの電気的特性が変動するため、トランジスタの電気的特性の変動を抑制するためには、絶縁層中にこれらの電荷捕獲中心が存在しない、またはその含有量が少ないことが重要である。したがって、絶縁層の形成には、成膜時に水素含有量が少ないスパッタリング法を用いるのが望ましい。スパッタリング法により形成された絶縁層は、その層中に電荷捕獲中心が存在しない、または少なく、CVD法等によって形成した場合と比較してプラスの電荷の移動がおきにくい。よって、トランジスタのしきい値電圧のシフトを抑制し、トランジスタをノーマリーオフとすることができる。なお、トップゲート型のトランジスタにおいては、下地となる絶縁層上に酸化物半導体層を形成した後、熱処理を行うことで、酸化物半導体層に含まれる水または水素を除去すると同時に、絶縁層中に含まれる水または水素をも除去することができる。よって、絶縁層中には、酸化物半導体層中を移動してきたプラスの電荷を捕獲するための電荷捕獲中心が少ない。このように、酸化物半導体層への脱水化または脱水素化のための熱処理は、酸化物半導体層に加えて、酸化物半導体層の下層に存在する絶縁層に対しても行われるため、トップゲート型のトランジスタにおいては、下地となる絶縁層はプラズマCVD法等のCVD法を用いて形成されていても構わない。また、ボトムゲート型のトランジスタにおいては、ゲート絶縁層上に酸化物半導体層を形成した後、熱処理を行うことで、酸化物半導体層に含まれる水または水素を除去すると同時に、ゲート絶縁層中に含まれる水または水素をも除去することができる。よって、ゲート絶縁層中には、酸化物半導体層中を移動してきたプラスの電荷を捕獲するための電荷捕獲中心が少ない。このように、酸化物半導体層への脱水化または脱水素化のための熱処理は、酸化物半導体層に加えて、酸化物半導体層の下層に存在するゲート絶縁層に対しても行われるため、ボトムゲート型のトランジスタにおいては、ゲート絶縁層はプラズマCVD法等のCVD法を用いて形成されていても構わない。また、ゲート電極にマイナスの電圧を印加すると、酸化物半導体層のバックチャネル側からゲート電極側へ電界が発生するため、酸化物半導体層中に存在する水素イオンがゲート絶縁層側へ移動して、酸化物半導体層とゲート絶縁層との界面のうち酸化物半導体層側へと蓄積する。また、これによりトランジスタのしきい値電圧はマイナス側へシフトする。なお、ゲート電極にマイナスの電圧を印加した後、電界を止めて放置すると、電荷捕獲中心からプラスの電荷が解放され、トランジスタのしきい値電圧がプラス側へシフトして、初期状態に戻る、または、場合によっては初期状態よりもプラス側へシフトする。これらの現象から、酸化物半導体層中に移動しやすいイオンが存在しており、最も小さい原子である水素が最も移動しやすいと考察することができる。また、酸化物半導体層が光を吸収することによって、光エネルギーによって酸化物半導体層中の金属元素Mと水素原子Hとの結合M-H結合とも表記するが切れる。なお、波長が400nm前後の光エネルギーと、金属元素及び水素原子の結合エネルギーと、は概略一致している。酸化物半導体層中の金属元素と水素原子との結合が切れたトランジスタに負のゲートバイアスを加えると、金属元素から脱離した水素イオンがゲート電極側に引き寄せられるため電荷の分布が変化し、トランジスタのしきい値電圧はマイナス側にシフトして、ノーマリーオンの傾向を示す。なお、トランジスタへの光照射と負のゲートバイアスの印加によってゲート絶縁層界面に移動した水素イオンは、電圧の印加を停止すると元に戻る。これは、酸化物半導体層中のイオンの移動の代表的な例として理解できる。このような、電圧印加による電気的特性の変動BT劣化または光照射による電気的特性の変動光劣化への対策は、酸化物半導体層から水素原子または水などの水素原子を含む不純物を徹底的に排除し、酸化物半導体層を高純度化することが最も重要である。電荷密度が1015cm-3、つまり、単位面積あたりの電荷が1010cm-2の場合、その電荷はトランジスタ特性に影響しないまたは影響するとしてもごく僅かである。よって、電荷密度は1015cm-3以下であることが望ましい。仮に、酸化物半導体層に含まれる水素のうち、10の水素が酸化物半導体層中を移動する場合、水素の濃度は1016cm-3以下であることが望ましい。さらに、デバイス完成後に水素が外部より侵入するのを防ぐために、スパッタリング法によって形成した窒化シリコン層をパッシベーション層として用い、トランジスタを覆うのが好ましい。さらに、酸化物半導体層中に含まれる水素に対して、過剰な酸素をドープする水素原子の数<<酸素ラジカルの数または、酸素イオンの数とすることで、酸化物半導体層から水素または水を排除することができる。具体的には、高周波RFを用いて酸素をプラズマ化し、基板バイアスを大きくして、酸素ラジカル、酸素イオンを基板上の酸化物半導体層へドープまたは添加し、酸化物半導体層中では残存する水素よりも酸素を多くする。酸素の電気陰性度は3.0と、電気陰性度が約2.0である酸化物半導体層中の金属Zn、Ga、Inよりも大きいため、酸素を過剰に含有させることで、M-H結合より水素原子を奪い、OH基を形成する。なお、このOH基は、Mと結合してM-O-H基を形成しうる。なお、酸化物半導体層の酸素の含有量が、化学量論比よりも過剰となるように酸素をドープするのがより好ましい。例えば、酸化物半導体層としてIn-Ga-Zn-O系酸化物半導体層を用いる場合、理想的な単結晶の比率はInGaZnO4であるから、酸素のドープによってOの値を、4を超えて8まで1倍を超えて2倍まで2倍未満とするのがより好ましい。光エネルギーやBTストレスによって、M-H結合から水素イオンが脱離して劣化の原因となるが、上述のドープによって酸素を注入する場合、注入された酸素が水素イオンと結合してOH基となる。OH基は、結合エネルギーが大きいため、トランジスタに光照射やBTストレスが加えられても水素イオンを放出せず、また、水素イオンより質量も大きいため、酸化物半導体層中を移動しにくい。よって、酸素のドープに起因して形成されるOH基は、トランジスタの劣化の原因にならないか、または劣化の原因を減らすことができる。なお、酸化物半導体層の膜厚を大きくする程、トランジスタのしきい値電圧のばらつきが大きくなる傾向が確認されている。これは、酸化物半導体層中の酸素欠陥がしきい値電圧の変動の一因であり、膜厚が大きくなるほど酸素欠陥が増加するためと推測できる。本発明の一態様に係るトランジスタにおいて酸化物半導体層に酸素をドープする工程は、酸化物半導体層からの水素または水の排除のみでなく、層中の酸素欠陥の補填に対しても有効である。よって、本発明の一態様に係るトランジスタは、しきい値電圧のばらつきも制御することができる。また、酸化物半導体層を挟んで、酸化物半導体層と同種の成分でなる金属酸化物層を設ける構成も、電気的特性の変動防止に効果的である。酸化物半導体層と同種の成分でなる金属酸化物層として、具体的には、酸化物半導体層の構成元素から選択される一または複数の金属元素の酸化物を含む材料を用いるのが好ましい。このような材料は酸化物半導体層との相性が良く、酸化物半導体層を挟んで該金属酸化物層を設けることで、酸化物半導体層との界面の状態を良好に保つことができる。つまり、上述の材料を用いた金属酸化物層を、酸化物半導体層と接する絶縁層として設けることで、水素イオンは主として金属酸化物層内に拡散するため、該金属酸化物層と酸化物半導体層との界面及びその近傍への水素イオンの蓄積を抑制または防止することができる。したがって、酸化物半導体層を挟んで、例えば酸化シリコン等の酸化物半導体層とは異なる成分でなる絶縁層を設けた場合と比較して、トランジスタのしきい値電圧に影響を与える酸化物半導体層界面の水素濃度を十分に低減することができる。なお、該金属酸化物層としては、酸化ガリウムを用いるのが好ましい。酸化ガリウムは、バンドギャップEgが大きいので、酸化ガリウムによって酸化物半導体層を挟むことで、酸化物半導体層と金属酸化物層との界面において、エネルギー障壁が形成され、その界面においてキャリアの移動は妨げられる。したがって、キャリアは酸化物半導体から金属酸化物に移動することなく、主として、酸化物半導体層中を移動する。一方、水素イオンは、酸化物半導体層と金属酸化物層との界面を通過して、例えば、酸化物半導体層と接する面と対向する面近傍に蓄積される。その付近はキャリアの流れる領域からは離れているため、トランジスタのしきい値電圧への影響を与えない、またはその影響が極めて少ない。なお、酸化ガリウムとIn-Ga-Zn-O系の材料を接触させた場合のエネルギー障壁は、伝導帯側で約0.8eVとなり、価電子帯側で約0.9eVとなる。熱処理による脱水化または脱水素化処理及び酸素ドープ処理された酸化物半導体を有するトランジスタは、バイアス-熱ストレス試験BT試験前後においてもトランジスタのしきい値電圧の変化量が低減でき、信頼性の高いトランジスタとすることができる。よって、本発明の一形態は、安定し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、本発明の一形態は、電気特性が良好で信頼性のよいトランジスタを有する半導体装置を作製することができる。以下では、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。ただし、本発明は以下の説明に限定されず、その形態およ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。また、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。トランジスタは半導体素子の一種であり、電流や電圧の増幅や、導通または非導通を制御するスイッチング動作などを実現することができる。本明細書におけるトランジスタは、IGFETInsulatedGateFieldEffectTransistorや薄膜トランジスタTFT:ThinFilmTransistorを含む。本明細書等で開示するトランジスタの構造は特に限定されず、例えばトップゲート構造、又はボトムゲート構造のスタガ型及びプレーナ型などを用いることができる。また、トランジスタはチャネル形成領域が一つ形成されるシングルゲート構造でも、二つ形成されるダブルゲート構造もしくは三つ形成されるトリプルゲート構造であっても良い。また、ソースやドレインの機能は、トランジスタの動作条件などにより入れ替わることがある。このため、本明細書においては、ソースやドレインの用語は、入れ替えて用いることができるものとする。なお、第1、第2として付される序数詞は便宜上用いるものであり、工程順又は積層順を示すものではない。また、本明細書において発明を特定するための事項として固有の名称を示すものではない。実施の形態1本実施の形態では、半導体装置及び半導体装置の作製方法の一形態を、図1及び図5を用いて説明する。本実施の形態では、半導体装置の一例としてチャネルが形成される半導体層に酸化物半導体を用いたトランジスタについて詳細に説明する。図1Eに示すトランジスタ410は、基板400上に、ゲート電極層401、ゲート絶縁層402、酸化物半導体層403、ソース電極層405a、ドレイン電極層405bを有している。トランジスタ410上には、絶縁層407第1の絶縁層ともいう、及び保護絶縁層409第2の絶縁層ともいうが順に積層されている。トランジスタ410は、ボトムゲート構造のトランジスタの一つであり、逆スタガ型トランジスタの一つでもある。図1A乃至Eにトランジスタ410の作製方法の一例を示す。まず、基板400上に導電層を形成した後、第1のフォトリソグラフィ工程によりゲート電極層401を形成する。なお、レジストマスクをインクジェット法で形成してもよい。レジストマスクをインクジェット法で形成するとフォトマスクを使用しないため、製造コストを低減できる。基板400に使用することができる基板に大きな制限はないが、ガラス基板、セラミック基板、石英基板、サファイア基板の他、結晶化ガラスなどを用いることができる。また、基板400として、可撓性基板フレキシブル基板を用いてもよい。可撓性基板を用いる場合、可撓性基板上に、トランジスタを直接作製してもよいし、他の作製基板上にトランジスタを作製し、その後可撓性基板に剥離、転置してもよい。なお、作製基板から可撓性基板に剥離、転置するために、作製基板とトランジスタとの間に、剥離層を設けるとよい。基板400とゲート電極層401との間に下地層を設けてもよい。下地層は、窒化シリコン、酸化シリコン、窒化酸化シリコン、又は酸化窒化シリコンから選ばれた一又は複数の絶縁層による積層構造により形成することができ、基板400からの不純物元素の拡散を防止する機能がある。また、下地層に、塩素、フッ素などのハロゲン元素を含ませることで、基板400からの不純物元素の拡散を防止する機能をさらに高めることができる。下地層に含ませるハロゲン元素の濃度は、SIMS二次イオン質量分析計を用いた分析により得られる濃度ピークにおいて、1×1015/cm3以上1×1020/cm3以下とすればよい。なお、下地層として酸化ガリウムを用いてもよい。また、下地層を酸化ガリウムと上記絶縁層の積層構造としてもよい。酸化ガリウムは帯電しにくい材料であるため、絶縁層のチャージアップによるしきい値電圧の変動を抑えることができる。また、ゲート電極層401の材料は、モリブデンMo、チタンTi、タンタルTa、タングステンW、アルミニウムAl、銅Cu、クロムCr、ネオジムNd、スカンジウムSc、マグネシウムMg等の金属材料又はこれらを主成分とする合金材料を用いて、単層で又は積層して形成することができる。続いて、ゲート電極層401上にゲート絶縁層402を形成する図1A参照。ゲート絶縁層402には、酸化シリコン、窒化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコン、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸化窒化アルミニウム、窒化酸化アルミニウム、酸化タンタル、酸化ガリウム、酸化イットリウム、酸化ハフニウム、ハフニウムシリケートHfSixOyx>0、y>0、ハフニウムアルミネートHfAlxOyx>0、y>0、窒素が導入されたハフニウムシリケート、窒素が導入されたハフニウムアルミネート等を用いることができ、プラズマCVD法やスパッタリング法等で形成することができる。また、ゲート絶縁層402は単層に限らず異なる層の積層でも良い。例えば、第1のゲート絶縁層としてプラズマCVD法により窒化シリコン層SiNyy>0を形成し、第1のゲート絶縁層上に第2のゲート絶縁層として酸化シリコン層SiOxx>0を積層して、ゲート絶縁層としても良い。また、本実施の形態で説明する酸化物半導体は、不純物を除去され、酸化物半導体の主成分以外のキャリア供与体となる不純物が極力含まれないように高純度化された酸化物半導体である。このような高純度化された酸化物半導体は界面準位、界面電荷に対して極めて敏感であるため、酸化物半導体層とゲート絶縁層との界面は重要である。そのため高純度化された酸化物半導体に接するゲート絶縁層は、高品質化が要求される。例えば、μ波例えば周波数2.45GHzを用いた高密度プラズマCVDは、緻密で絶縁耐圧の高い高品質な絶縁層を形成できるので好ましい。高純度化された酸化物半導体と高品質ゲート絶縁層とが密接することにより、界面準位を低減して界面特性を良好なものとすることができるからである。もちろん、ゲート絶縁層として良質な絶縁層を形成できるものであれば、スパッタリング法やプラズマCVD法など他の成膜方法を適用することができる。また、成膜後の熱処理によってゲート絶縁層の膜質、酸化物半導体との界面特性が改質される絶縁層であっても良い。いずれにしても、ゲート絶縁層としての膜質が良好であることは勿論のこと、酸化物半導体との界面準位密度を低減し、良好な界面を形成できるものであれば良い。また、ゲート絶縁層402には、酸化物半導体と同種の成分でなる絶縁材料を用いると特に好ましい。このような材料は酸化物半導体との相性が良く、これをゲート絶縁層402に用いることで、酸化物半導体との界面の状態を良好に保つことができるからである。ここで、酸化物半導体と同種の成分とは、酸化物半導体の構成元素から選択される一または複数の元素を含むことを意味する。例えば、酸化物半導体がIn-Ga-Zn系の酸化物半導体材料によって構成される場合、同種の成分でなる絶縁材料としては酸化ガリウムなどがある。また、ゲート絶縁層402を積層構造とする場合には、酸化物半導体と同種の成分でなる絶縁材料でなる層以下、層aと、層aの成分材料とは異なる材料を含む層以下、層bとの積層構造とするとなお良い。層aと層bとを酸化物半導体側から順に積層した構造とすることで、電荷は層aと層bとの界面の電荷捕獲中心に優先的に捕獲される酸化物半導体と層aとの界面との比較ため、酸化物半導体の界面での電荷捕獲を十分に抑制することができるようになり、半導体装置の信頼性が向上するためである。また、ゲート絶縁層402、酸化物半導体層に水素、水酸基及び水分がなるべく含まれないようにするために、酸化物半導体層の成膜の前処理として、スパッタリング装置の予備加熱室でゲート電極層401が形成された基板400、又はゲート絶縁層402までが形成された基板400を予備加熱し、基板400に吸着した水素、水分などの不純物を脱離し排気することが好ましい。なお、予備加熱室に設ける排気手段はクライオポンプが好ましい。なお、この予備加熱の処理は省略することもできる。またこの予備加熱は、絶縁層407の成膜前に、ソース電極層405a及びドレイン電極層405bまで形成した基板400にも同様に行ってもよい。次いで、ゲート絶縁層402上に、膜厚2nm以上200nm以下、好ましくは5nm以上30nm以下の酸化物半導体層を形成する。なお、酸化物半導体層をスパッタリング法により成膜する前に、アルゴンガスを導入してプラズマを発生させる逆スパッタを行い、ゲート絶縁層402の表面に付着している粉状物質パーティクル、ごみともいうを除去することが好ましい。逆スパッタとは、アルゴン等の希ガス雰囲気下で基板にRF電源を用いて電圧を印加して基板近傍にプラズマを形成して表面を改質する方法である。なお、アルゴンガスに代えて窒素ガス、ヘリウムガス、酸素ガスなどを用いてもよい。酸化物半導体層の成膜前に、酸化物半導体層が形成される絶縁層本実施の形態ではゲート絶縁層402に相当するに対して、後述する酸素プラズマドープと同様の方法により、酸素ガスの代わりに塩素ガスCl2、SiCl4等の、塩素を含むガスを用いて、塩素を導入してもよい。また、塩素の導入は、実施の形態2で説明するイオン注入法またはイオンドーピング法を用いてもよい。酸化物半導体層が形成される絶縁層に塩素を導入することで、該絶縁層中の水素を固定化し、該絶縁層中から酸化物半導体層中への水素の拡散を防ぐことができる。また、該絶縁層中に、塩素と同時に酸素を導入してもよい。なお、塩素等の導入は、該絶縁層と酸化物半導体層との界面に与えるダメージが最小限となる条件で行うことが好ましい。酸化物半導体層に用いる酸化物半導体としては、Inを含む金属酸化物、InとGaを含む金属酸化物などを用いることができる。その他にも、四元系金属酸化物であるIn-Sn-Ga-Zn-O系酸化物半導体や、三元系金属酸化物であるIn-Ga-Zn-O系酸化物半導体、In-Sn-Zn-O系酸化物半導体、In-Al-Zn-O系酸化物半導体、Sn-Ga-Zn-O系酸化物半導体、Al-Ga-Zn-O系酸化物半導体、Sn-Al-Zn-O系酸化物半導体や、二元系金属酸化物であるIn-Zn-O系酸化物半導体、Sn-Zn-O系酸化物半導体、Al-Zn-O系酸化物半導体、Zn-Mg-O系酸化物半導体、Sn-Mg-O系酸化物半導体、In-Mg-O系酸化物半導体や、In-Ga-O系の材料、In-O系酸化物半導体、Sn-O系酸化物半導体、Zn-O系酸化物半導体などを用いることができる。また、上記酸化物半導体にSiO2を含んでもよい。ここで、例えば、In-Ga-Zn-O系酸化物半導体とは、インジウムIn、ガリウムGa、亜鉛Znを有する酸化物、という意味であり、その組成比はとくに問わない。また、酸化物半導体層は、化学式InMO3ZnOmm>0で表記される薄膜を用いることができる。ここで、Mは、Ga、Al、MnおよびCoから選ばれた一または複数の金属元素を示す。例えばMとして、Ga、Ga及びAl、Ga及びMn、またはGa及びCoなどがある。本実施の形態では、酸化物半導体層としてIn-Ga-Zn-O系酸化物ターゲットを用いてスパッタリング法により成膜する。また、酸化物半導体層は、希ガス代表的にはアルゴン雰囲気下、酸素雰囲気下、又は希ガスと酸素の混合雰囲気下においてスパッタリング法により形成することができる。酸化物半導体層をスパッタリング法で作製するためのターゲットとしては、例えば、組成比として、In2O3:Ga2O3:ZnO=1:1:1[mol数比]の酸化物ターゲットを用い、In-Ga-Zn-O層を成膜する。また、このターゲットの材料及び組成に限定されず、例えば、In2O3:Ga2O3:ZnO=1:1:2[mol数比]の酸化物ターゲットを用いてもよい。また、酸化物半導体としてIn-Zn-O系の材料を用いる場合、用いるターゲットの組成比は、原子数比で、In:Zn=50:1~1:2モル数比に換算するとIn2O3:ZnO=25:1~1:4、好ましくはIn:Zn=20:1~1:1モル数比に換算するとIn2O3:ZnO=2:1~10:1、さらに好ましくはIn:Zn=1.5:1~15:1モル数比に換算するとIn2O3:ZnO=3:4~15:2とする。例えば、In-Zn-O系酸化物半導体の形成に用いるターゲットは、原子数比がIn:Zn:O=X:Y:Zのとき、Z>1.5XYとする。また、酸化物ターゲットの充填率は90以上100以下、好ましくは95以上99.9以下である。充填率の高い金属酸化物ターゲットを用いることにより、成膜した酸化物半導体は緻密な膜とすることができる。酸化物半導体層を、成膜する際に用いるスパッタガスは水素、水、水酸基又は水素化物などの不純物が除去された高純度ガスを用いることが好ましい。酸化物半導体層の成膜は、減圧状態に保持された成膜室内に基板を保持し、基板温度を100°C以上600°C以下好ましくは200°C以上400°C以下として行う。基板を加熱しながら成膜することにより、成膜した酸化物半導体層に含まれる不純物濃度を低減することができる。また、スパッタリングによる損傷が軽減される。そして、成膜室内の残留水分を除去しつつ水素及び水分が除去されたスパッタガスを導入し、上記ターゲットを用いて基板400上に酸化物半導体層を成膜する。成膜室内の残留水分を除去するためには、吸着型の真空ポンプ、例えば、クライオポンプ、イオンポンプ、チタンサブリメーションポンプを用いることが好ましい。また、排気手段としては、ターボ分子ポンプにコールドトラップを加えたものであってもよい。クライオポンプを用いて排気した成膜室は、例えば、水素原子、水H2Oなど水素原子を含む化合物より好ましくは炭素原子を含む化合物も等が排気されるため、当該成膜室で成膜した酸化物半導体層に含まれる不純物の濃度を低減できる。成膜条件の一例としては、基板とターゲットの間との距離を100mm、圧力0.6Pa、直流DC電源0.5kW、酸素酸素流量比率100雰囲気下の条件が適用される。なお、パルス直流電源を用いると、成膜時に発生する粉状物質パーティクル、ごみともいうが軽減でき、膜厚分布も均一となるために好ましい。次いで、第1の加熱処理を行う。この第1の加熱処理によって酸化物半導体層中の過剰な水素水や水酸基を含むを除去脱水化または脱水素化し、酸化物半導体層の構造を整え、エネルギーギャップ中の欠陥準位を低減することができる。また、酸化物半導体層と、該酸化物半導体層が接する絶縁層との界面に生じた欠陥を低減することができる。第1の加熱処理は、減圧雰囲気下、窒素や希ガスなどの不活性ガス雰囲気下、酸素ガス雰囲気下、または超乾燥エアCRDSキャビティリングダウンレーザー分光法方式の露点計を用いて測定した場合の水分量が20ppm露点換算で-55°C以下、好ましくは1ppm以下、好ましくは10ppb以下の空気雰囲気下で、250°C以上750°C以下、または400°C以上基板の歪み点未満の温度で行う。例えば、加熱処理装置の一つである電気炉に基板を導入し、酸化物半導体層に対して窒素雰囲気下450°Cにおいて1時間の加熱処理を行う。なお、加熱処理装置は電気炉に限られず、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備えていてもよい。例えば、GRTAGasRapidThermalAnneal装置、LRTALampRapidThermalAnneal装置等のRTARapidThermalAnneal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、加熱処理によって被処理物と反応しない不活性ガスが用いられる。例えば、第1の加熱処理として、650°C以上700°C以下の高温に加熱した不活性ガス中に基板を移動させて入れ、数分間加熱した後、基板を移動させて高温に加熱した不活性ガス中から出すGRTAを行ってもよい。加熱処理を、窒素または希ガスなどの不活性ガス、酸素、超乾燥エアのガス雰囲気下で行なう場合は、これらの雰囲気に水、水素などが含まれないことが好ましい。また、加熱処理装置に導入する窒素、酸素、または希ガスの純度を、6N99.9999以上好ましくは7N99.99999以上即ち不純物濃度を1ppm以下、好ましくは0.1ppm以下とすることが好ましい。次いで、酸化物半導体層を第2のフォトリソグラフィ工程により島状の酸化物半導体層441に加工する図1B参照。また、島状の酸化物半導体層441を形成するためのレジストマスク420をインクジェット法で形成してもよい。レジストマスク420をインクジェット法で形成するとフォトマスクを使用しないため、製造コストを低減できる。また、ゲート絶縁層402にコンタクトホールを形成する場合、その工程は酸化物半導体層の加工時に同時に行うことができる。なお、ここでの酸化物半導体層のエッチングは、ドライエッチングでもウェットエッチングでもよく、両方を用いてもよい。例えば、酸化物半導体層のウェットエッチングに用いるエッチング液としては、燐酸と酢酸と硝酸を混ぜた溶液などを用いることができる。また、ITO-07N関東化学社製を用いてもよい。続いて、酸素雰囲気下で行うアッシング処理により、酸化物半導体層441上に形成されたレジストマスク420を分解除去する。アッシングは、オゾン等の酸素雰囲気下で紫外線等の光を照射し、酸素とレジストマスクの化学反応を促進させて行う光励起アッシングや、高周波電力等によりプラズマ化した酸素により分解除去を行うプラズマアッシングを用いることができる。レジストマスクの除去をアッシングで行うことにより、酸化物半導体層441に、水、水素、ハイドロカーボンがなるべく含まれないようにすることができる。続いて、酸化物半導体層441に酸素430を導入する。酸素430の導入は、酸素プラズマドープにより行うことができる。具体的には、高周波RFを用いて酸素430をプラズマ化し、酸素ラジカル、酸素イオンを基板上の酸化物半導体層へ導入する。この時、酸化物半導体層441が形成される基板にバイアスを印加すると好ましい。基板に印加するバイアスを大きくすることで、より深くまで酸素430を導入することができる。酸素プラズマドープにより、酸素430を酸化物半導体層441に供給して、酸化物半導体層441中に、酸化物半導体の化学量論比を超えて好ましくは2倍まで2倍未満酸素を含有させる。酸素の含有量を多くしすぎると、水素吸蔵合金水素貯蔵合金のように、かえって酸化物半導体層441が水素を取り込んでしまう恐れがあるためである。なお、これは、単結晶の場合の酸素の数量をYとして、Yを超える程度、好ましくは、Yを超えて2Yまで、と表現することもできる。あるいは、酸素の含有量は、酸素ドープ処理を行わない場合の酸化物半導体中の酸素の量Zを基準として、Zを超える程度、好ましくは、Zを超えて2Zまでとすることもできる。酸化物半導体層441にドープされる酸素430は酸素ラジカル、酸素原子、及び/又は酸素イオンを含む。よって、酸化物半導体において酸素の含有量は水素の含有量より大きくなる。例えば、酸化物半導体層441の組成がInGaZnOxで表されるとすると、In:Ga:Zn=1:1:1である酸化物の単結晶構造より導かれる化学式はInGaZnO4であるから、xは4を越えて8までとなる酸素過剰領域を有する酸化物半導体層441を形成する。同様に、酸化物半導体層441の組成がInGaZn2Oxで表されるとすると、xは5を越えて10までとなる酸素過剰領域を有する酸化物半導体層441を形成する。なお、酸素過剰領域は、酸化物半導体層の一部界面も含むに存在していればよい。なお、酸化物半導体層において、酸素は主たる成分材料の一つである。このため、酸化物半導体層中の酸素濃度を、SIMSSecondaryIonMassSpectroscopyなどの方法を用いて、正確に見積もることは難しい。つまり、酸化物半導体層に酸素が意図的に添加されたか否かを判別することは困難であるといえる。ところで、酸素にはO17やO18といった同位体が存在し、自然界におけるこれらの存在比率はそれぞれ酸素原子全体の0.037、0.204程度であることが知られている。つまり、酸化物半導体層中におけるこれら同位体の濃度は、SIMSなどの方法によって見積もることができる程度になるから、これらの濃度を測定することで、酸化物半導体層中の酸素濃度をより正確に見積もることが可能な場合がある。よって、これらの濃度を測定することで、酸化物半導体層に意図的に酸素が添加されたか否かを判別しても良い。例えば、O18の濃度を基準に用いると、酸素が添加された領域における酸素の同位体の濃度D1O18と、酸素が添加されていない領域における酸素の同位体の濃度D2O18との間には、D1O18>D2O18が成立する。また、酸化物半導体層441に添加される含まれる酸素430の少なくとも一部は酸素の不対結合手を酸化物半導体中で有することが好ましい。不対結合手を有することにより、層中に残存しうる水素と結合して、水素を固定化非可動イオン化することができるためである。ドープされる酸素酸素ラジカル、酸素原子、及び/又は酸素イオンは、酸素を含むガスを用いてプラズマ発生装置により供給されてもよいし、又はオゾン発生装置により供給されてもよい。より具体的には、例えば、半導体装置に対してエッチング処理を行うための装置や、レジストマスクに対してアッシングを行うための装置などを用いて酸素430を発生させ、酸化物半導体層441を処理することができる。ここで、図6を用いて、酸素プラズマドープを行うプラズマ装置アッシング装置とも呼ぶの一例について説明しておく。なお、この装置は、例えば第5世代以降の大型のガラス基板などに対応することができる点で、イオン注入装置などよりも工業的に適している。図6Aは、枚葉式マルチチャンバー設備の上面図である。図6Bは、酸素プラズマドープを行うプラズマ装置アッシング装置とも呼ぶの断面図を示している。図6Aに示す枚葉式マルチチャンバー設備は、図6Bに示すプラズマ装置10を3つ有し、被処理基板を収容するカセットポート14を3つ有する基板供給室11や、ロードロック室12や、搬送室13などを有している。基板供給室に供給された基板は、ロードロック室12と搬送室13を介してプラズマ装置10内の真空チャンバー15に搬送されて酸素プラズマドープが行われる。酸素プラズマドープが終了した基板は、プラズマ装置からロードロック室と搬送室を介して基板供給室に搬送される。なお、基板供給室11及び搬送室13には、被処理基板を搬送するための搬送ロボットがそれぞれ配置されている。図6Bを参照すると、プラズマ装置10は、真空チャンバー15を備える。真空チャンバー15の上部には、複数のガス吹き出し口と、プラズマ発生源であるICPコイル16誘導結合プラズマコイルが配置されている。ガス吹き出し口は、プラズマ装置10の上面から見て中央部分に12個配置されている。それぞれのガス吹き出し口は、酸素ガスを供給するためのガス供給源とガス流路17を介して接続されており、ガス供給源は、マスフローコントローラ等を備え、所望の流量0より多く1000sccm以下でガス流路17に対して酸素ガスを供給することができる。ガス供給源から供給される酸素ガスは、ガス流路17から12個のガス吹き出し口を介して真空チャンバー15内に供給される。ICPコイル16は、複数本の帯状の導体を螺旋状に配置してなる。各導体の一端は、インピーダンス調整のためのマッチング回路を介して第1の高周波電源1813.56MHzに電気的に接続され、他端は接地されている。真空チャンバーの下部には、下部電極として機能する基板ステージ19が配置されている。基板ステージ19に設けられた静電チャックなどにより、基板ステージ上に被処理基板20が着脱可能に保持される。基板ステージ19には、加熱機構としてヒータ、冷却機構としてHeガス流路を備えている。基板ステージは、基板バイアス電圧印加用の第2の高周波電源213.2MHzに接続されている。また、真空チャンバー15には、排気口が設けられ、自動圧力制御弁22automaticpressurecontrolvalve、APCとも呼ぶが備えられる。APCはターボ分子ポンプ23に接続され、さらにターボ分子ポンプ23を介してドライポンプ24に接続される。APCは真空チャンバー内の圧力制御を行い、ターボ分子ポンプ23及びドライポンプ24は、真空チャンバー15内を減圧する。次に、図6Bに示す真空チャンバー15内にプラズマを発生させ、被処理基板20に設けられている酸化物半導体層に酸素プラズマドープを行う一例を示す。まず、ターボ分子ポンプ23及びドライポンプ24などを作動させて、真空チャンバー15内を所望の圧力に保持した後、被処理基板20を真空チャンバー15内の基板ステージに設置する。なお、基板ステージに保持する被処理基板20には少なくとも酸化物半導体層を備えるものとする。本実施の形態では、真空チャンバー15内の圧力を1.33Paに保持する。なお、酸素ガスをガス吹き出し口から真空チャンバー15内に供給する流量を250sccmに設定する。次いで、第1の高周波電源18からICPコイル16に高周波電力を印加し、プラズマを発生させる。そして、プラズマを発生させた状態を一定時間30秒以上600秒以下維持する。なお、ICPコイル16に印加する高周波電力は、1kW以上10kW以下とする。本実施の形態では、6000Wとする。この際、第2の高周波電源21から基板ステージに基板バイアス電圧を印加してもよい。本実施の形態では1000Wとする。本実施の形態では、プラズマを発生させた状態を60秒維持した後、被処理基板20を真空チャンバー15から搬出する。こうして、被処理基板20に設けられている酸化物半導体層に酸素プラズマドープを行うことができる。また、酸素430の導入は、実施の形態2で説明するイオン注入法またはイオンドーピング法を用いてもよい。なお、酸化物半導体層への酸素の導入を酸素プラズマドープで行う場合は、レジストマスクの除去と酸素プラズマドープを、同一の真空チャンバー内で途切れることなく連続して行うことができる。すなわち、大気に触れることなく連続して行うことができる。また、真空チャンバー内の雰囲気中に、分解除去されたレジストマスクの構成成分が残留している可能性が考えられる。雰囲気中の残留成分を除去するため、レジストマスクの除去後、酸素プラズマドープを行う前に、一旦酸素プラズマの生成を停止し、被処理基板が配置された真空チャンバーに対して、不活性ガスまたは酸素ガスの充填と排気を1回以上行うと好ましい。また、酸化物半導体層441上に形成されたレジストマスク420の除去と、酸化物半導体層441への酸素430の導入を、異なる真空チャンバーもしくは異なる装置で行う場合は、被処理基板の移動中に酸化物半導体層441が大気に触れることの無いように、被処理基板の周囲の雰囲気を減圧雰囲気、不活性ガス雰囲気、または酸素ガス雰囲気として移動させる。このようにすることで、酸化物半導体層441の表面への水、水素、ハイドロカーボンなどの不純物の付着を防ぎ、酸素430導入時の酸化物半導体中への不純物混入を防ぐことができる図1C参照。酸化物半導体層441に酸素430を導入することで、酸素が過剰に導入された酸化物半導体層441が形成される。酸素の電気陰性度は3.0と、電気陰性度が約2.0である酸化物半導体層中の金属Zn、Ga、Inよりも大きいため、水素に対して酸素を過剰に含有させることで、M-H結合より水素原子を奪い、OH基を形成する。なお、このOH基は、Mと結合してM-O-H基を形成しうる。すなわち、酸素の導入により、酸化物半導体を構成している金属と水素の間の結合、或いは該金属と水酸基の間の結合を切断するとともに、これら水素、または水酸基が、酸素と反応することで水を生成する。特に不対結合手を有する酸素は、酸化物半導体中に残存する水素と容易に反応し、水を生成しやすい。よって、後に行われる第2の加熱処理により、不純物である水素、または水酸基を、水として、脱離させやすくすることができる。酸化物半導体層441に酸素430を導入した後、大気に触れることなく連続して減圧雰囲気下、不活性ガス雰囲気下、または酸素ガス雰囲気下で第2の加熱処理好ましくは200°C以上600°C以下、例えば250°C以上550°C以下を行う。例えば、窒素雰囲気下で450°C、1時間の第2の加熱処理を行う。なお、上記雰囲気に水、水素などが含まれないことが好ましい。以上の工程を経ることによって、酸素430の導入及び加熱処理によって、酸化物半導体層の脱水化または脱水素化を行うことができ、第1の加熱処理で除去しきれなかった水素、水分、水酸基又は水素化物水素化合物ともいうなどの水素分子を含む不純物を酸化物半導体層441中から排除することができる。また、酸化物半導体層と、該酸化物半導体層が接する絶縁層との界面に生じた欠陥を低減することができる。このようにして、酸化物半導体層441を、高純度化することができる。次いで、ゲート絶縁層402、及び酸化物半導体層403上に、ソース電極層405a及びドレイン電極層405bこれと同じ層で形成される配線を含むとなる導電層を形成する。ソース電極層405a、及びドレイン電極層405bに用いる導電層としては、例えば、Al、Cr、Cu、Ta、Ti、Mo、W、Mgからから選ばれた元素を含む金属材料又はこれらを主成分とする合金材料や、上述した元素を成分とする金属窒化物窒化チタン、窒化モリブデン、窒化タングステン等を単層又は積層して用いることができる。また、Al、Cuなどの金属層の下側又は上側の一方または双方にTi、Mo、Wなどの高融点金属またはそれらの金属窒化物窒化チタン、窒化モリブデン、窒化タングステンを積層させた構成としても良い。また、ソース電極層405a、及びドレイン電極層405bに用いる導電層としては、導電性の金属酸化物で形成しても良い。導電性の金属酸化物としては酸化インジウムIn2O3、酸化スズSnO2、酸化亜鉛ZnO、酸化インジウム酸化スズ合金In2O3―SnO2、ITOと略記する、酸化インジウム酸化亜鉛合金In2O3―ZnOまたはこれらの金属酸化物材料に酸化シリコンを含ませたものを用いることができる。第3のフォトリソグラフィ工程により導電層上にレジストマスクを形成し、該導電層を選択的にエッチングしてソース電極層405a、ドレイン電極層405bを形成した後、レジストマスクを除去する。なお、トランジスタ410のチャネル長Lは、酸化物半導体層403に接するソース電極層405aとドレイン電極層405bの間隔幅によって決定される図1E参照。また、フォトリソグラフィ工程で用いるフォトマスク数及び工程数を削減するため、透過した光が複数の強度となる露光マスクである多階調マスクによって形成されたレジストマスクを用いてエッチング工程を行ってもよい。多階調マスクを用いて形成したレジストマスクは複数の膜厚を有する形状となり、エッチングを行うことでさらに形状を変形することができるため、異なるパターンに加工する複数のエッチング工程に用いることができる。よって、一枚の多階調マスクによって、少なくとも二種類以上の異なるパターンに対応するレジストマスクを形成することができる。よって露光マスク数を削減することができ、対応するフォトリソグラフィ工程も削減できるため、工程の簡略化が可能となる。なお、導電層のエッチングの際に、酸化物半導体層403がエッチングされ、分断することのないようエッチング条件を最適化することが望まれる。しかしながら、導電層のみをエッチングし、酸化物半導体層403を全くエッチングしないという条件を得ることは難しく、導電層のエッチングの際に酸化物半導体層403は一部のみがエッチングされ、溝部凹部を有する酸化物半導体層となることもある。本実施の形態では、導電層としてTiを用い、酸化物半導体層にはIn-Ga-Zn-O系酸化物半導体を用いたので、導電層のエッチャントとしてアンモニア過水31重量過酸化水素水、28重量アンモニア水、水を体積比で2:1:1の比率で混合した水溶液を用いると良い。次いで、酸化物半導体層403の一部に接し、ソース電極層405aとドレイン電極層405bの上に絶縁層407を形成する。図1D参照。絶縁層407は、少なくとも1nm以上の膜厚とし、スパッタリング法など、絶縁層407に水、水素等の不純物を混入させない方法を適宜用いて形成することができる。絶縁層407の形成方法に特に限定はなく、例えば、プラズマCVD法やスパッタリング法などの成膜方法を用いて作製することができる。なお、水素や水などが混入しにくいという点では、スパッタリング法が好適である。絶縁層407に水素が含まれると、その水素の酸化物半導体層への侵入、又は水素による酸化物半導体層中の酸素の引き抜きが生じ酸化物半導体層のバックチャネル半導体層のゲート電極層から遠い側の領域。トランジスタ410では、酸化物半導体層403中における、絶縁層407との界面近傍の領域が低抵抗化N型化してしまい、寄生チャネルが形成されるおそれがある。従って、絶縁層407は、水素及び水素を含む不純物が含まれない手段を用いて成膜することが重要である。絶縁層407としては、代表的には酸化シリコン、酸化窒化シリコン、酸化ハフニウム、酸化アルミニウム、酸化ガリウムなどの無機絶縁材料を用いることができる。酸化ガリウムは帯電しにくい材料であるため、絶縁層のチャージアップによるしきい値電圧の変動を抑えることができる。なお、絶縁層407として、または、絶縁層407と積層して、酸化物半導体と同種の成分でなる金属酸化物層を形成してもよい。本実施の形態では、絶縁層407として膜厚200nmの酸化シリコンをスパッタリング法を用いて成膜する。成膜時の基板温度は、室温以上300°C以下とすればよく、本実施の形態では100°Cとする。酸化シリコン層のスパッタリング法による成膜は、希ガス代表的にはアルゴン雰囲気下、酸素雰囲気下、または希ガスと酸素の混合雰囲気下において行うことができる。また、ターゲットには、酸化シリコンまたはシリコンを用いることができる。例えば、シリコンをターゲットに用いて、酸素を含む雰囲気下でスパッタを行うと酸化シリコンを形成することができる。酸化物半導体や、絶縁層407の成膜時における成膜室内の残留水分を除去するためには、吸着型の真空ポンプクライオポンプなどを用いることが好ましい。クライオポンプを用いて排気した成膜室で成膜した絶縁層407は、絶縁層407中に含まれる不純物の濃度を低減することができる。また、絶縁層407の成膜室内の残留水分を除去するための排気手段としては、ターボ分子ポンプにコールドトラップを加えたものであってもよい。絶縁層407を成膜する際に用いるスパッタガスは水素、水、水酸基又は水素化物などの不純物が除去された高純度ガスを用いることが好ましい。次いで、減圧雰囲気下、不活性ガス雰囲気下、酸素ガス雰囲気下、または超乾燥エア雰囲気下で第3の加熱処理好ましくは200°C以上600°C以下、例えば250°C以上550°C以下を行ってもよい。例えば、窒素雰囲気下で450°C、1時間の第3の加熱処理を行ってもよい。第3の加熱処理を行うと、酸化物半導体層の一部チャネル形成領域は絶縁層407と接した状態で昇温される。なお、上記雰囲気に水、水素などが含まれないことが好ましい。酸化物半導体層と酸素を含む絶縁層407とを接した状態で熱処理を行うと、酸素を含む絶縁層407より酸素をさらに酸化物半導体層へ供給することができる。以上の工程でトランジスタ410が形成される。トランジスタ410は、水素、水分、水酸基又は水素化物水素化合物ともいうなどの不純物を酸化物半導体層より意図的に排除し、高純度化された酸化物半導体層403を含むトランジスタである。絶縁層407上にさらに保護絶縁層409を形成してもよい。例えば、プラズマCVD法やスパッタリング法等を用いて窒化シリコン層を形成する。保護絶縁層409には、水分などの不純物をほとんど含まず、更にこれらの外部からの侵入を防ぐことのできる無機絶縁物である窒化シリコン、窒化アルミニウム、酸化アルミニウムなどを用いると良い。本実施の形態では、保護絶縁層409に窒化シリコン層を用いる図1E参照。保護絶縁層409に用いる窒化シリコン層は、絶縁層407まで形成された基板400を100°C以上400°C以下の温度に加熱し、水素及び水分が除去された高純度窒素を含むスパッタガスを導入し、シリコンのターゲットを用いて成膜する。この場合においても、絶縁層407と同様に、処理室内の残留水分を除去しつつ保護絶縁層409を成膜することが好ましい。トランジスタ410の形成後、さらに大気中で100°C以上200°C以下、1時間以上30時間以下での加熱処理を行ってもよい。この加熱処理は一定の加熱温度を保持して加熱してもよいし、室温から加熱温度への昇温と加熱温度から室温までの降温を1サイクルとする処理を複数回繰り返して行ってもよい。また、第1の加熱処理を行わず、第2の加熱処理を第1の加熱処理の条件で行ってもよい。ただし、この場合は、減圧雰囲気下、不活性ガス雰囲気下、または酸素ガス雰囲気下で行う。図5Aに、トランジスタ410にバックゲート電極層411を形成した構成例を示す。バックゲート電極層411は、ゲート電極層とバックゲート電極層411で半導体層のチャネル形成領域を挟むように配置される。バックゲート電極層411は導電層で形成され、ゲート電極層と同様に機能させることができる。また、バックゲート電極層の電位を変化させることで、トランジスタのしきい値電圧を変化させることができる。バックゲート電極層411は、ゲート電極層401、ソース電極層405a、ドレイン電極層405bなどと同様の材料及び方法により形成することができる。図5Aにおいて、バックゲート電極層411は、酸化物半導体層403のチャネル形成領域上に、絶縁層407及び保護絶縁層409を介して形成されている。図5Aは、バックゲート電極層411を保護絶縁層409上に形成する例を示しているが、バックゲート電極層411は、絶縁層407と保護絶縁層409の間に形成してもよい。本実施の形態の半導体層に用いる酸化物半導体は、ドナーとなる性質を持つ水素を酸化物半導体から極力除去し、酸化物半導体の主成分以外の不純物が極力含まれないように高純度化したものである。従って、上述のトランジスタに用いられる酸化物半導体層は、高純度化した酸化物半導体層である。また、i型化された酸化物半導体中にはキャリアが極めて少なくゼロに近い、キャリア濃度は1×1014/cm3未満、好ましくは1×1012/cm3未満、さらに好ましくは1×1011/cm3未満とすることができる。酸化物半導体中にキャリアが極めて少ないため、トランジスタのオフ電流を少なくすることができる。オフ電流は少なければ少ないほど好ましい。具体的には、上述の酸化物半導体をチャネル形成領域に用いたトランジスタは、チャネル幅1μmあたりのオフ電流を室温下において10aA1×10-17A/μm以下にすること、さらには、1aA1×10-18A/μm以下、さらには1zA1×10-21A/μm以下、さらには1yA1×10-24A/μm以下にすることが可能である。また、上述の酸化物半導体をチャネル形成領域に用いたトランジスタは、オン電流の温度依存性がほとんど見られず、オフ電流の変化も非常に小さい。また、上述の酸化物半導体をチャネル形成領域に用いたトランジスタは、バイアス-熱ストレス試験BT試験前後においてもトランジスタのしきい値電圧の変化量が低減でき、信頼性の高いトランジスタとすることができる。また、上述の酸化物半導体を用いたトランジスタは、比較的高い電界効果移動度が得られるため、高速駆動が可能である。よって、表示機能を有する半導体装置の画素部に上記トランジスタを用いることで、高画質な画像を提供することができる。また、同一基板上に駆動回路部または画素部を作り分けて作製することが可能となるため、半導体装置の部品点数を削減することができる。以上のように、安定した電気的特性を有する酸化物半導体を用いた半導体装置を提供することができる。よって、信頼性の高い半導体装置を提供することができる。本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせて実施することが可能である。実施の形態2本実施の形態では、半導体装置及び半導体装置の作製方法の他の一形態を図2及び図5を用いて説明する。実施の形態1と同一部分又は同様な機能を有する部分、及び工程は、実施の形態1と同様に行うことができ、本実施の形態での繰り返しの説明は省略する。なお、同じ箇所の詳細な説明も省略する。図2Eに示すトランジスタ450は、基板400上に、ゲート電極層401、ゲート絶縁層402、酸化物半導体層403、チャネル保護層406、ソース電極層405a、ドレイン電極層405bを有している。トランジスタ450上に保護絶縁層409が形成されている。また、トランジスタ410と同様に、絶縁層407を設けてもよい。トランジスタ450は、チャネル保護型チャネルストップ型ともいうと呼ばれるボトムゲート構造の一つであり、逆スタガ型トランジスタの一つでもある。図2A乃至Eにトランジスタ450の作製方法の一例を示す。まず、基板400上に、第1のフォトリソグラフィ工程によりゲート電極層401を形成する。続いて、ゲート電極層401上にゲート絶縁層402を形成する図2A参照。実施の形態1と同様に、下地層を基板400とゲート電極層401との間に設けてもよい。次いで、ゲート絶縁層402上に、膜厚2nm以上200nm以下、好ましくは5nm以上30nm以下の酸化物半導体層を形成し、酸化物半導体層上にキャップ層を成膜する。なお、実施の形態1と同様に、酸化物半導体層の成膜前に、酸化物半導体層が形成される絶縁層に対して、塩素、または塩素と酸素を導入してもよい。酸化物半導体層とキャップ層の成膜は、酸化物半導体層とキャップ層の界面を大気に触れさせることなく、連続して行うことが好ましい。大気に触れず連続して成膜することで、酸化物半導体層とキャップ層の界面に、水、水素、ハイドロカーボンなどの不純物が付着することを防ぐ。本実施の形態では、酸化物半導体層としてIn-Ga-Zn-O系酸化物ターゲットを用いてスパッタリング法により成膜する。酸化物半導体層上に成膜するキャップ層は、ゲート絶縁層402と同様の材料及び方法により成膜することができる。酸化物半導体層上に成膜するキャップ層は、膜厚10nm以上200nm以下が好ましい。なお、キャップ層として酸化物半導体と同種の成分でなる金属酸化物を用いてもよい。キャップ層として酸化物半導体と同種の成分でなる金属酸化物を用いることで、該金属酸化物と酸化物半導体との界面及びその近傍への水素イオンの蓄積を抑制または防止することができる。具体的には、金属酸化物として、酸化物半導体の構成元素から選択される一または複数の金属元素の酸化物を含む材料を用いるのが好ましい。なお、該金属酸化物としては、酸化ガリウムを用いるのが好ましい。酸化ガリウムは、バンドギャップEgが大きいので、酸化ガリウムによって酸化物半導体層を挟むことで、酸化物半導体層と金属酸化物層との界面において、エネルギー障壁が形成され、その界面においてキャリアの移動は妨げられる。したがって、キャリアは酸化物半導体から金属酸化物に移動することなく、主として、酸化物半導体層中を移動する。一方、水素イオンは、酸化物半導体層と金属酸化物層との界面を通過して、例えば、酸化物半導体層と接する面と対向する面近傍に蓄積される。その付近はキャリアの流れる領域からは離れているため、トランジスタのしきい値電圧への影響を与えない、またはその影響が極めて少ない。なお、酸化ガリウムとIn-Ga-Zn-O系の材料を接触させた場合のエネルギー障壁は、伝導帯側で約0.8eVとなり、価電子帯側で約0.9eVとなる。次いで、酸化物半導体層に第1の加熱処理を行う。この第1の加熱処理によって酸化物半導体層の脱水化または脱水素化を行うことができる。また、酸化物半導体層と、該酸化物半導体層が接する絶縁層との界面に生じた欠陥を低減することができる。第1の加熱処理は、実施の形態1と同様の条件及び方法で行うことができる。次いで、第2のフォトリソグラフィ工程により、酸化物半導体層及びキャップ層を、島状の酸化物半導体層441とキャップ層404に加工する図2B参照。酸化物半導体層及びキャップ層のエッチングは、ドライエッチングでもウェットエッチングでもよく、両方を用いてもよい。例えば、ドライエッチングでキャップ層404を形成し、その後ウェットエッチングにより酸化物半導体層441を形成してもよい。続いて、酸素雰囲気下で行うアッシング処理により、キャップ層404上に形成されたレジストマスク420を分解除去する。レジストマスク除去後、キャップ層404を通過させて酸化物半導体層441に酸素430を導入する。酸素430の導入は、イオン注入法またはイオンドーピング法を用いることができる。また、実施の形態1で説明した酸素プラズマドープにより行ってもよい。酸化物半導体層441への酸素430の導入を、酸化物半導体層441に積層されたキャップ層404を通過して行うことで、酸素430の導入における酸化物半導体層441への過剰なダメージを軽減することができる。また、酸素の導入深さ導入領域が制御し易くなり、酸化物半導体層441中へ酸素を効率よく導入することができる。なお、キャップ層404に酸化ガリウムを用いると、酸素430導入時のチャージアップが緩和され、酸化物半導体層441への過剰なダメージをさらに軽減することができる。また、レジストマスク除去の工程と、酸化物半導体層441へ酸素430を導入する工程を、途中で大気に触れることなく減圧雰囲気下、不活性ガス雰囲気下、または酸素ガス雰囲気下で連続して行うことで、キャップ層404の表面に水、水素、ハイドロカーボンなどの不純物の付着を防ぎ、酸素430導入時のイオン衝撃による酸化物半導体中への不純物混入を防ぐことができる図2C参照。また、上記雰囲気に水、水素などが含まれないことが好ましい。イオン注入法は、ソースガスをプラズマ化し、このプラズマに含まれるイオン種を引き出し、質量分離して、所定の質量を有するイオン種を加速して、イオンビームとして、被処理物に注入する方法である。また、イオンドーピング法は、ソースガスをプラズマ化し、所定の電界の作用によりプラズマからイオン種を引き出し、引き出したイオン種を質量分離せずに加速して、イオンビームとして被処理物に注入する方法である。質量分離を伴うイオン注入法を用いて酸素の導入を行うことで、金属元素等の不純物が酸素と共に酸化物半導体層に導入されてしまうのを防ぐことができる。また、イオンドーピング法はイオン注入法に比べてイオンビームの照射される面積を大きくすることができるので、イオンドーピング法を用いて酸素の導入を行うことで、タクトタイムを短縮することができる。酸素の導入深さ導入領域や濃度は、加速電圧、ドーズ量などの導入条件や、キャップ層の厚さを適宜設定して制御することができる。例えば、酸素ガスを用いて、イオン注入法で酸素の導入を行う場合、ドーズ量を1×1013ions/cm2以上5×1015ions/cm2以下とすればよい。酸化物半導体層441中における導入された酸素のピーク濃度は、1×1018/cm3以上3×1020/cm3以下好ましくは1×1018/cm3以上1×1020/cm3以下とすることが好ましい。特に酸化物半導体層のチャネル形成領域における、水素、水、水酸基又は水素化物などの不純物を排除することが重要である。このため、導入された酸素のピーク濃度位置が、酸化物半導体層441中における、酸化物半導体層441とゲート絶縁層402の界面付近となるように設定することが好ましい。次いで、酸化物半導体層441に第2の加熱処理を行う。酸化物半導体層441へ酸素を導入する工程と、第2の加熱処理は、途中で大気に触れることなく減圧雰囲気下、不活性ガス雰囲気下、または酸素ガス雰囲気下で連続して行うことが好ましい。この第2の加熱処理によって酸化物半導体層441の脱水化または脱水素化を行うことができる。また、酸化物半導体層と、該酸化物半導体層が接する絶縁層との界面に生じた欠陥を低減することができる。なお、第2の加熱処理は、実施の形態1と同様の条件及び方法で行うことができる。酸素の導入及び加熱処理によって、酸化物半導体層の脱水化または脱水素化を行うことができ、酸化物半導体層から水素、水分、水酸基又は水素化物などの不純物を排除することができる。このようにして、酸化物半導体層441を高純度化して、酸化物半導体層403を得ることができる。なお、第2の加熱処理に代えて、酸化物半導体層441への酸素430の導入と並行して、酸化物半導体層441が形成された基板に対して、250°C以上700°C以下若しくはガラス基板の歪点以下の温度の範囲で、加熱処理を行うようにしても良い。次いで、キャップ層404を第3のフォトリソグラフィ工程により加工し、酸化物半導体層403のチャネル形成領域を覆うチャネル保護層406を形成する。なお、キャップ層404の加工時に、加工の条件によっては酸化物半導体層403の一部も除去される場合がある。この場合、チャネル保護層406に覆われていない酸化物半導体層403の領域の膜厚は薄くなる。なお、トランジスタ450のチャネル長Lは、キャリアの流れる方向と平行な方向で、酸化物半導体層403と接するチャネル保護層406の幅で定義される図2E参照。次いで、酸化物半導体層403及びチャネル保護層406上に導電層を形成した後、第4のフォトリソグラフィ工程により、ソース電極層405a、ドレイン電極層405bを形成する。ソース電極層405a、及びドレイン電極層405bは、実施の形態1で説明したソース電極層405a、及びドレイン電極層405bと同様の材料及び方法で形成することができる。以上の工程でトランジスタ450が形成される。トランジスタ450は、水素、水分、水酸基又は水素化物水素化合物ともいうなどの不純物を酸化物半導体層より意図的に排除し、高純度化された酸化物半導体層403を含むトランジスタである。よって、トランジスタ450は、電気的特性変動が抑制されており、電気的に安定である。チャネル保護層406、ソース電極層405a、及びドレイン電極層405b上にさらに水分や水素などの不純物が酸化物半導体層403に再混入しないように、これらが外部から侵入することをブロックする保護絶縁層409を形成することが好ましい図2E参照。保護絶縁層409は、実施の形態1と同様に形成することができる。また、保護絶縁層409として、または、保護絶縁層409と積層して、酸化ガリウムを形成してもよい。酸化ガリウムは帯電しにくい材料であるため、絶縁層のチャージアップによるしきい値電圧の変動を抑えることができる。トランジスタ450の形成後、さらに大気中で100°C以上200°C以下、1時間以上30時間以下での加熱処理を行ってもよい。この加熱処理は一定の加熱温度を保持して加熱してもよいし、室温から加熱温度への昇温と加熱温度から室温までの降温を1サイクルとする処理を複数回繰り返して行ってもよい。また、第1の加熱処理を行わず、第2の加熱処理を第1の加熱処理の条件で行ってもよい。ただし、この場合は、減圧雰囲気下、不活性ガス雰囲気下、または酸素ガス雰囲気下で行う。図5Bに、トランジスタ450にバックゲート電極層411を形成した構成例を示す。バックゲート電極層411は、酸化物半導体層403のチャネル形成領域上に、保護絶縁層409を介して形成されている。図5Bは、バックゲート電極層411を保護絶縁層409上に形成する例を示しているが、ソース電極層405a及びドレイン電極層405bと同じ層を用いて、チャネル保護層406上にバックゲート電極層411を形成してもよい。バックゲート電極層411の電位を変化させることで、トランジスタのしきい値電圧を変化させることができる。上述の酸化物半導体をチャネル形成領域に用いたトランジスタは、オン電流の温度依存性がほとんど見られず、オフ電流の変化も非常に小さい。また、上述の酸化物半導体をチャネル形成領域に用いたトランジスタは、バイアス-熱ストレス試験BT試験前後においてもトランジスタのしきい値電圧の変化量が低減でき、信頼性の高いトランジスタとすることができる。また、上述の酸化物半導体を用いたトランジスタは、比較的高い電界効果移動度が得られるため、高速駆動が可能である。よって、表示機能を有する半導体装置の画素部に上記トランジスタを用いることで、高画質な画像を提供することができる。また、同一基板上に駆動回路部または画素部を作り分けて作製することが可能となるため、半導体装置の部品点数を削減することができる。以上のように、安定した電気的特性を有する酸化物半導体を用いた半導体装置を提供することができる。よって、信頼性の高い半導体装置を提供することができる。本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせて実施することが可能である。実施の形態3本実施の形態では、半導体装置及び半導体装置の作製方法の他の一形態を図3及び図5を用いて説明する。上記実施の形態と同一部分又は同様な機能を有する部分、及び工程は、上記実施の形態と同様に行うことができ、本実施の形態での繰り返しの説明は省略する。なお、同じ箇所の詳細な説明も省略する。図3Eに示すトランジスタ460は、基板400上に、ソース電極層405a、及びドレイン電極層405b、酸化物半導体層403、ゲート絶縁層402、ゲート電極層401を有している。基板400と酸化物半導体層403の間には、下地層436が形成されている。トランジスタ460上には、保護絶縁層409が形成されている。また、酸化物半導体層403上にキャップ層404が形成されている。キャップ層404はゲート絶縁層としても機能する。トランジスタ460は、トップゲート構造の一つであり順スタガ型トランジスタともいう。図3A乃至Eにトランジスタ460の作製方法の一例を示す。まず、基板400上に、下地層436を成膜する。下地層436は、実施の形態1で説明した下地層と同様に形成することができる。また、下地層436として、酸化物半導体と同種の成分でなる金属酸化物を用いることで、該金属酸化物と酸化物半導体との界面及びその近傍への水素イオンの蓄積を抑制または防止することができる。具体的には、金属酸化物として、酸化物半導体の構成元素から選択される一または複数の金属元素の酸化物を含む材料を用いるのが好ましい。次いで、下地層436上に導電層を形成した後、第1のフォトリソグラフィ工程により、ソース電極層405a、及びドレイン電極層405bを形成する。ソース電極層405a、及びドレイン電極層405bは、実施の形態1で説明したソース電極層405a、及びドレイン電極層405bと同様の材料及び方法で形成することができる図3A参照。第1のフォトリソグラフィ工程でのレジストマスク形成時の露光には、紫外線やKrFレーザ光やArFレーザ光を用いるとよい。酸化物半導体層403に接するソース電極層405aとドレイン電極層405bの間隔幅によって、トランジスタ460のチャネル長Lが決定される図3E参照。なお、チャネル長L=25nm未満の露光を行う場合には、数nm以上数10nm以下と極めて波長が短い超紫外線ExtremeUltravioletを用いて第3のフォトリソグラフィ工程でのレジストマスク形成時の露光を行うとよい。超紫外線による露光は、解像度が高く焦点深度も大きい。従って、後に形成されるトランジスタのチャネル長Lを10nm以上1000nm以下とすることも可能であり、回路の動作速度を高速化できる。次いで、下地層436と、ソース電極層405a、及びドレイン電極層405b上に、膜厚2nm以上200nm以下、好ましくは5nm以上30nm以下の酸化物半導体層を形成し、酸化物半導体層上にキャップ層を成膜する。酸化物半導体層とキャップ層の成膜は、酸化物半導体層とキャップ層の界面を大気に触れさせることなく、連続して行うことが好ましい。大気に触れず連続して成膜することで、酸化物半導体層とキャップ層の界面に、水、水素、ハイドロカーボンなどの不純物が付着することを防ぐ。なお、実施の形態1と同様に、酸化物半導体層の成膜前に、酸化物半導体層が形成される絶縁層本実施の形態では下地層436に相当するに対して、塩素、または塩素と酸素を導入してもよい。塩素、または塩素と酸素の導入は、酸化物半導体層の成膜前であれば、ソース電極層405a、及びドレイン電極層405bの形成前に行ってもよい。本実施の形態では、酸化物半導体層としてIn-Ga-Zn-O系酸化物ターゲットを用いてスパッタリング法により成膜する。酸化物半導体層上に成膜するキャップ層は、実施の形態2と同様の材料及び方法により成膜することができる。次いで、酸化物半導体層に第1の加熱処理を行う。この第1の加熱処理によって酸化物半導体層の脱水化または脱水素化を行うことができる。また、酸化物半導体層と、該酸化物半導体層が接する絶縁層との界面に生じた欠陥を低減することができる。第1の加熱処理は、実施の形態1と同様の条件及び方法で行うことができる。次いで、第2のフォトリソグラフィ工程により、酸化物半導体層及びキャップ層を、島状の酸化物半導体層441とキャップ層404に加工する図3B参照。酸化物半導体層及びキャップ層のエッチングは、ドライエッチングでもウェットエッチングでもよく、両方を用いてもよい。例えば、ドライエッチングでキャップ層404を形成し、その後ウェットエッチングにより酸化物半導体層441を形成してもよい。続いて、酸素雰囲気下で行うアッシング処理により、キャップ層404上に形成されたレジストマスク420を分解除去する。レジストマスク除去後、キャップ層404を通過させて酸化物半導体層441に酸素430を導入する。酸素430の導入は、イオン注入法またはイオンドーピング法を用いることができる。また、実施の形態1で説明した酸素プラズマドープにより行ってもよい。酸化物半導体層441への酸素430の導入を、酸化物半導体層441に積層されたキャップ層404を通過して行うことで、酸素430の導入における酸化物半導体層441への過剰なダメージを軽減することができる。また、酸素の導入深さ導入領域が制御し易くなり、酸化物半導体層441中へ酸素を効率よく導入することができる。なお、キャップ層404に酸化ガリウムを用いると、酸素430導入時のチャージアップが緩和され、酸化物半導体層441への過剰なダメージをさらに軽減することができる。また、レジストマスク除去の工程と、酸化物半導体層441へ酸素430を導入する工程を、途中で大気に触れることなく減圧雰囲気下、不活性ガス雰囲気下、または酸素ガス雰囲気下で連続して行うことで、酸化物半導体層441の表面に水、水素、ハイドロカーボンなどの不純物の付着を防ぎ、酸素430導入時のイオン衝撃による酸化物半導体中への不純物混入を防ぐことができる図3C参照。なお、工程を簡略化するため、実施の形態1で示したように、キャップ層404を設けずに、酸化物半導体層441に酸素430を導入してもよいが、上記の理由により、キャップ層404を設けた方が好ましい。酸素430の導入を、イオン注入法またはイオンドーピング法で行う場合、酸素の導入深さ導入領域や濃度は、加速電圧、ドーズ量などの導入条件を適宜設定して制御することができる。例えば、酸素ガスを用いて、イオン注入法で酸素の導入を行う場合、ドーズ量を1×1013ions/cm2以上5×1015ions/cm2以下とすればよい。酸化物半導体層441中における導入された酸素のピーク濃度は、1×1018/cm3以上3×1020/cm3以下好ましくは1×1018/cm3以上1×1020/cm3以下とすることが好ましい。特に酸化物半導体層のチャネル形成領域における、水素、水、水酸基又は水素化物などの不純物を排除することが重要であるため、トップゲート構造のトランジスタ460では酸化物半導体層441において、キャップ層404と酸化物半導体層441の界面付近に多く酸素を導入することが好ましい。次いで、酸化物半導体層441に第2の加熱処理を行う。酸化物半導体層441へ酸素を導入する工程と、第2の加熱処理は、途中で大気に触れることなく減圧雰囲気下、不活性ガス雰囲気下、または酸素ガス雰囲気下で連続して行うことが好ましい。この第2の加熱処理によって酸化物半導体層441の脱水化または脱水素化を行うことができる。また、酸化物半導体層と、該酸化物半導体層が接する絶縁層との界面に生じた欠陥を低減することができる。なお、第2の加熱処理は、実施の形態1と同様の条件で行うことができる。酸素の導入及び加熱処理によって、酸化物半導体層の脱水化または脱水素化を行うことができ、酸化物半導体層から水素、水分、水酸基又は水素化物などの不純物を排除することができる。このようにして、高純度化された酸化物半導体層403を得ることができる。なお、第2の加熱処理に代えて、酸化物半導体層441への酸素430の導入と並行して、酸化物半導体層441が形成された基板に対して、250°C以上700°C以下若しくはガラス基板の歪点以下の温度の範囲で、加熱処理を行うようにしても良い。続いて、ゲート絶縁層402を形成する。ゲート絶縁層402の形成前に、キャップ層404を除去しても良い。ゲート絶縁層402は、実施の形態1のゲート絶縁層402と同様の材料及び方法で形成することができる。続いて、ゲート絶縁層402上に導電層を形成した後、第3のフォトリソグラフィ工程によりゲート電極層401を形成する。ゲート電極層401は、実施の形態1のゲート電極層401と同様に形成することができる。以上の工程でトランジスタ460が形成される。トランジスタ460は、水素、水分、水酸基又は水素化物水素化合物ともいうなどの不純物を酸化物半導体層より意図的に排除し、高純度化された酸化物半導体層403を含むトランジスタである。ゲート電極層401、ゲート絶縁層402上に、さらに水分や水素などの不純物が酸化物半導体層403に再混入しないように、これらが外部から侵入することをブロックする保護絶縁層409を形成することが好ましい図3E参照。保護絶縁層409は、実施の形態1と同様に形成することができる。また、保護絶縁層409として、または、保護絶縁層409と積層して、酸化ガリウム層を形成してもよい。酸化ガリウムは帯電しにくい材料であるため、絶縁層のチャージアップによるしきい値電圧の変動を抑えることができる。トランジスタ460の形成後、さらに大気中で100°C以上200°C以下、1時間以上30時間以下での加熱処理を行ってもよい。この加熱処理は一定の加熱温度を保持して加熱してもよいし、室温から加熱温度への昇温と加熱温度から室温までの降温を1サイクルとする処理を複数回繰り返して行ってもよい。また、第1の加熱処理を行わず、第2の加熱処理を第1の加熱処理の条件で行ってもよい。ただし、この場合は、減圧雰囲気下、不活性ガス雰囲気下、または酸素ガス雰囲気下で行う。図5Cに、トランジスタ460にバックゲート電極層411を形成した構成例を示す。バックゲート電極層411は、酸化物半導体層403のチャネル形成領域と重畳する位置に、下地層436を介して形成されている。バックゲート電極層411の電位を変化させることで、トランジスタのしきい値電圧を変化させることができる。また、上述の酸化物半導体をチャネル形成領域に用いたトランジスタは、オン電流の温度依存性がほとんど見られず、オフ電流の変化も非常に小さい。また、上述の酸化物半導体をチャネル形成領域に用いたトランジスタは、バイアス-熱ストレス試験BT試験前後においてもトランジスタのしきい値電圧の変化量が低減でき、信頼性の高いトランジスタとすることができる。また、上述の酸化物半導体を用いたトランジスタは、比較的高い電界効果移動度が得られるため、高速駆動が可能である。よって、表示機能を有する半導体装置の画素部に上記トランジスタを用いることで、高画質な画像を提供することができる。また、同一基板上に駆動回路部または画素部を作り分けて作製することが可能となるため、半導体装置の部品点数を削減することができる。以上のように、安定した電気的特性を有する酸化物半導体を用いた半導体装置を提供することができる。よって、信頼性の高い半導体装置を提供することができる。本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせて実施することが可能である。実施の形態4本実施の形態では、半導体装置及び半導体装置の作製方法の他の一形態を図4及び図5を用いて説明する。上記実施の形態と同一部分又は同様な機能を有する部分、及び工程は、上記実施の形態と同様に行うことができ、本実施の形態での繰り返しの説明は省略する。なお、同じ箇所の詳細な説明も省略する。図4Eに示すトランジスタ470は、基板400上に、ゲート電極層401、ゲート絶縁層402、酸化物半導体層403、ソース電極層405a、ドレイン電極層405bを有している。トランジスタ470上には、絶縁層407、及び保護絶縁層409が順に積層されている。また、酸化物半導体層403上にキャップ層404が形成されている。トランジスタ470は、ボトムゲート構造のトランジスタの一つである。図4A乃至Eにトランジスタ470の作製方法の一例を示す。まず、基板400上に、第1のフォトリソグラフィ工程によりゲート電極層401を形成する。続いて、ゲート電極層401上にゲート絶縁層402を形成する図4A参照。実施の形態1と同様に、下地層を基板400とゲート電極層401との間に設けてもよい。次いで、ゲート絶縁層402上に導電層を形成した後、第2のフォトリソグラフィ工程により、ソース電極層405a、及びドレイン電極層405bを形成する。ソース電極層405a、及びドレイン電極層405bは、実施の形態1で説明したソース電極層405a、及びドレイン電極層405bと同様の材料及び方法で形成することができる図4B参照。なお、この後形成される酸化物半導体層403に接するソース電極層405aとドレイン電極層405bの間隔幅によって、トランジスタ470のチャネル長Lが決定される図4E参照。次いで、ゲート絶縁層402、ソース電極層405a、及びドレイン電極層405b上に、膜厚2nm以上200nm以下、好ましくは5nm以上30nm以下の酸化物半導体層を形成し、酸化物半導体層上にキャップ層を成膜する。酸化物半導体層とキャップ層の成膜は、酸化物半導体層とキャップ層の界面を大気に触れさせることなく、連続して行うことが好ましい。大気に触れず連続して成膜することで、酸化物半導体層とキャップ層の界面に、水、水素、ハイドロカーボンなどの不純物が付着することを防ぐ。なお、実施の形態1と同様に、酸化物半導体層の成膜前に、酸化物半導体層が形成される絶縁層に対して、塩素、または塩素と酸素を導入してもよい。塩素、または塩素と酸素の導入は、酸化物半導体層の成膜前であれば、ソース電極層405a、及びドレイン電極層405bの形成前に行ってもよい。本実施の形態では、酸化物半導体層としてIn-Ga-Zn-O系酸化物ターゲットを用いてスパッタリング法により成膜する。酸化物半導体層上に成膜するキャップ層は、実施の形態2と同様の材料及び方法により成膜することができる。次いで、酸化物半導体層に第1の加熱処理を行う。この第1の加熱処理によって酸化物半導体層の脱水化または脱水素化を行うことができる。また、酸化物半導体層と、該酸化物半導体層が接する絶縁層との界面に生じた欠陥を低減することができる。第1の加熱処理は、実施の形態1と同様の条件及び方法で行うことができる。次いで、第3のフォトリソグラフィ工程により、酸化物半導体層及びキャップ層を、島状の酸化物半導体層441とキャップ層404に加工する図3C参照。酸化物半導体層及びキャップ層のエッチングは、ドライエッチングでもウェットエッチングでもよく、両方を用いてもよい。例えば、ドライエッチングでキャップ層404を形成し、その後ウェットエッチングにより酸化物半導体層441を形成してもよい。続いて、酸素雰囲気下で行うアッシング処理により、キャップ層404上に形成されたレジストマスク420を分解除去する。レジストマスク420除去後、キャップ層404を通過させて酸化物半導体層441に酸素430を導入する。酸素430の導入は、実施の形態2で説明したイオン注入法またはイオンドーピング法を用いることができる。また、実施の形態1で説明した酸素プラズマドープにより行ってもよい。酸化物半導体層441への酸素430の導入を、酸化物半導体層441に積層されたキャップ層404を通過して行うことで、酸素430の導入における酸化物半導体層441への過剰なダメージを軽減することができる。また、酸素の導入深さ導入領域が制御し易くなり、酸化物半導体層441中へ酸素を効率よく導入することができる。なお、キャップ層404に酸化ガリウムを用いると、酸素430導入時のチャージアップが緩和され、酸化物半導体層441への過剰なダメージをさらに軽減することができる。また、レジストマスク除去の工程と、酸化物半導体層441へ酸素430を導入する工程を、途中で大気に触れることなく減圧雰囲気下、不活性ガス雰囲気下、または酸素ガス雰囲気下で連続して行うことで、酸化物半導体層441の表面に水、水素、ハイドロカーボンなどの不純物の付着を防ぎ、酸素430導入時のイオン衝撃による酸化物半導体中への不純物混入を防ぐことができる図3D参照。なお、工程を簡略化するため、実施の形態1で示したように、キャップ層404を設けずに、酸化物半導体層441に酸素430を導入してもよいが、上記の理由により、キャップ層404を設けた方が好ましい。次いで、酸化物半導体層441に第2の加熱処理を行う。酸化物半導体層441へ酸素を導入する工程と、第2の加熱処理は、途中で大気に触れることなく減圧雰囲気下、不活性ガス雰囲気下、または酸素ガス雰囲気下で連続して行うことが好ましい。この第2の加熱処理によって酸化物半導体層441の脱水化または脱水素化を行うことができる。また、酸化物半導体層と、該酸化物半導体層が接する絶縁層との界面に生じた欠陥を低減することができる。なお、第2の加熱処理は、実施の形態1と同様の条件で行うことができる。酸素の導入及び加熱処理によって、酸化物半導体層の脱水化または脱水素化を行うことができ、酸化物半導体層から水素、水分、水酸基又は水素化物などの不純物を排除することができる。このようにして、高純度化された酸化物半導体層403を得ることができる。なお、第2の加熱処理に代えて、酸化物半導体層441への酸素430の導入と並行して、酸化物半導体層441が形成された基板に対して、250°C以上700°C以下若しくはガラス基板の歪点以下の温度の範囲で、加熱処理を行うようにしても良い。次いで、キャップ層404、ソース電極層405a、ドレイン電極層405bの上に絶縁層407を形成する。絶縁層407の成膜に先立ち、N2O、N2、またはArなどのガスを用いたプラズマ処理を行い、試料表面に付着した吸着水などを除去してもよい。プラズマ処理を行った場合、大気に触れることなく、続けて絶縁層407を形成する図4E参照。絶縁層407は、実施の形態1と同様の条件及び方法で形成することができる。次いで、減圧雰囲気下、不活性ガス雰囲気下、酸素ガス雰囲気下、または超乾燥エア雰囲気下で第3の加熱処理好ましくは200°C以上600°C以下、例えば250°C以上550°C以下を行ってもよい。例えば、窒素雰囲気下で450°C、1時間の第3の加熱処理を行ってもよい。第3の加熱処理を行うと、酸化物半導体層の一部チャネル形成領域は絶縁層407と接した状態で昇温される。以上の工程を経ることによって、酸化物半導体層に対して第2の加熱処理を行って水素、水分、水酸基又は水素化物水素化合物ともいうなどの不純物と同時に減少してしまった酸化物半導体を構成する主成分材料の一つである酸素を供給することができる。以上の工程でトランジスタ470が形成される。トランジスタ470は、水素、水分、水酸基又は水素化物水素化合物ともいうなどの不純物を酸化物半導体層より意図的に排除し、高純度化され、酸素の供給によりi型真性化された酸化物半導体層403を含むトランジスタである。よって、トランジスタ470は、電気的特性変動が抑制されており、電気的に安定である。絶縁層407上にさらに保護絶縁層409を形成してもよい。例えば、プラズマCVD法やスパッタリング法等を用いて窒化シリコン層を形成する。保護絶縁層409は、実施の形態1と同様の条件及び方法で形成することができる。図4E参照。トランジスタ410の形成後、さらに大気中で100°C以上200°C以下、1時間以上30時間以下での加熱処理を行ってもよい。この加熱処理は一定の加熱温度を保持して加熱してもよいし、室温から加熱温度への昇温と加熱温度から室温までの降温を1サイクルとする処理を複数回繰り返して行ってもよい。また、第1の加熱処理を行わず、第2の加熱処理を第1の加熱処理の条件で行ってもよい。ただし、この場合は、減圧雰囲気下、不活性ガス雰囲気下、または酸素ガス雰囲気下で行う。図5Dに、トランジスタ470にバックゲート電極層411を形成した構成例を示す。バックゲート電極層411は、ゲート電極層とバックゲート電極層411で半導体層のチャネル形成領域を挟むように配置される。バックゲート電極層411は導電層で形成され、ゲート電極層と同様に機能させることができる。また、バックゲート電極層411の電位を変化させることで、トランジスタのしきい値電圧を変化させることができる。バックゲート電極層411は、ゲート電極層401、ソース電極層405a、ドレイン電極層405bなどと同様の材料及び方法により形成することができる。図5Dにおいて、バックゲート電極層411は、酸化物半導体層403のチャネル形成領域上に、絶縁層407及び保護絶縁層409を介して形成されている。図5Dは、バックゲート電極層411を保護絶縁層409上に形成する例を示しているが、バックゲート電極層411は、絶縁層407と保護絶縁層409の間に形成してもよい。また、上述の酸化物半導体をチャネル形成領域に用いたトランジスタは、オン電流の温度依存性がほとんど見られず、オフ電流の変化も非常に小さい。また、上述の酸化物半導体をチャネル形成領域に用いたトランジスタは、バイアス-熱ストレス試験BT試験前後においてもトランジスタのしきい値電圧の変化量が低減でき、信頼性の高いトランジスタとすることができる。また、上述の酸化物半導体を用いたトランジスタは、比較的高い電界効果移動度が得られるため、高速駆動が可能である。よって、表示機能を有する半導体装置の画素部に上記トランジスタを用いることで、高画質な画像を提供することができる。また、同一基板上に駆動回路部または画素部を作り分けて作製することが可能となるため、半導体装置の部品点数を削減することができる。以上のように、安定した電気的特性を有する酸化物半導体を用いた半導体装置を提供することができる。よって、信頼性の高い半導体装置を提供することができる。本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせて実施することが可能である。実施の形態5上記実施の形態のいずれかで一例を示したトランジスタを用いて表示機能を有する半導体装置表示装置ともいうを作製することができる。また、トランジスタを含む駆動回路の一部または全体を、画素部と同じ基板上に一体形成し、システムオンパネルを形成することができる。本実施の形態では、上記実施の形態のいずれかで一例を示したトランジスタを用いた表示装置の例について、図7乃至図10を用いて説明する。なお、図8乃至図10は、図7BのM-Nにおける断面図に相当する。図7Aにおいて、第1の基板4001上に設けられた画素部4002を囲むようにして、シール材4005が設けられ、第2の基板4006によって封止されている。図7Aにおいては、第1の基板4001上のシール材4005によって囲まれている領域とは異なる領域に、別途用意された基板上に単結晶半導体又は多結晶半導体を用いて形成された信号線駆動回路4003、及び走査線駆動回路4004が実装されている。また、信号線駆動回路4003、走査線駆動回路4004、または画素部4002に与えられる各種信号及び電位は、FPCFlexibleprintedcircuit4018a、FPC4018bから供給されている。図7B及び図7Cにおいて、第1の基板4001上に設けられた画素部4002と、走査線駆動回路4004とを囲むようにして、シール材4005が設けられている。また画素部4002と、走査線駆動回路4004の上に第2の基板4006が設けられている。よって画素部4002と、走査線駆動回路4004とは、第1の基板4001とシール材4005と第2の基板4006とによって、表示素子と共に封止されている。図7B及び図7Cにおいては、第1の基板4001上のシール材4005によって囲まれている領域とは異なる領域に、別途用意された基板上に単結晶半導体又は多結晶半導体を用いて形成された信号線駆動回路4003が実装されている。図7B及び図7Cにおいては、信号線駆動回路4003、走査線駆動回路4004、または画素部4002に与えられる各種信号及び電位は、FPC4018から供給されている。また図7B及び図7Cにおいては、信号線駆動回路4003を別途形成し、第1の基板4001に実装している例を示しているが、この構成に限定されない。走査線駆動回路を別途形成して実装しても良いし、信号線駆動回路の一部または走査線駆動回路の一部のみを別途形成して実装しても良い。なお、別途形成した駆動回路の接続方法は、特に限定されるものではなく、COGChipOnGlass方法、ワイヤボンディング方法、或いはTABTapeAutomatedBonding方法などを用いることができる。図7Aは、COG方法により信号線駆動回路4003、走査線駆動回路4004を実装する例であり、図7Bは、COG方法により信号線駆動回路4003を実装する例であり、図7Cは、TAB方法により信号線駆動回路4003を実装する例である。また、表示装置は、表示素子が封止された状態にあるパネルと、該パネルにコントローラを含むIC等を実装した状態にあるモジュールとを含む。なお、本明細書中における表示装置とは、画像表示デバイス、表示デバイス、もしくは光源照明装置含むを指す。また、コネクター、例えばFPCもしくはTABテープもしくはTCPが取り付けられたモジュール、TABテープやTCPの先にプリント配線板が設けられたモジュール、または表示素子にCOG方式によりIC集積回路が直接実装されたモジュールも全て表示装置に含むものとする。また第1の基板上に設けられた画素部及び走査線駆動回路は、トランジスタを複数有しており、上記実施の形態のいずれかで一例を示したトランジスタを適用することができる。表示装置に設けられる表示素子としては液晶素子液晶表示素子ともいう、発光素子発光表示素子ともいう、を用いることができる。発光素子は、電流また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おり、具体的には無機ELElectroLuminescence、有機EL等が含まれる。また、電子インクなど、電気的作用によりコントラストが変化する表示媒体も適用することができる。図8乃至図10で示すように、半導体装置は接続端子電極4015及び端子電極4016を有しており、接続端子電極4015及び端子電極4016はFPC4018が有する端子と異方性導電層4019を介して、電気的に接続されている。接続端子電極4015は、第1の電極層4030と同じ導電層から形成され、端子電極4016は、トランジスタ4010、4011のソース電極層及びドレイン電極層と同じ導電層で形成されている。また第1の基板4001上に設けられた画素部4002と、走査線駆動回路4004は、トランジスタを複数有しており、図8乃至図10では、画素部4002に含まれるトランジスタ4010と、走査線駆動回路4004に含まれるトランジスタ4011とを例示している。図8では、トランジスタ4010、4011上には絶縁層4020、絶縁層4024が設けられ、図9及び図10ではさらに、絶縁層4021が設けられている。なお、絶縁層4023は下地層として機能する絶縁層である。本実施の形態では、トランジスタ4010、トランジスタ4011として、上記実施の形態のいずれかで示したトランジスタを適用することができる。トランジスタ4010及びトランジスタ4011において、酸化物半導体層は、上に積層される絶縁層4020を通過して酸素を導入し、加熱処理を行うことによって、水素、水分、水酸基又は水素化物水素化合物ともいうなどの不純物を酸化物半導体層より意図的に排除し、高純度化された酸化物半導体層である。酸素の導入により、酸化物半導体を構成している金属と水素の間の結合、或いは該金属と水酸基の間の結合を切断するとともに、これら水素、または水酸基が、酸素と反応することで水を生成するため、後に行われる加熱処理により、不純物である水素、または水酸基を、水として、脱離させやすくすることができる。酸化物半導体層への酸素の導入を、積層された絶縁層4020を通過して行うため、酸素の導入深さ導入領域を制御することができ、酸化物半導体層中への酸素を効率よく導入することができる。また、酸化物半導体層と酸素を含む絶縁層4020とを接した状態で加熱処理を行うため、不純物の排除工程によって同時に減少してしまう酸化物半導体を構成する主成分材料の一つである酸素を、酸素を含む絶縁層4020より酸化物半導体層へ供給することができる。よって、酸化物半導体層はより高純度化し、電気的にi型真性化する。従って、上記酸化物半導体層を含むトランジスタ4010及びトランジスタ4011は、電気的特性変動が抑制されており、電気的に安定である。よって、図8乃至図10で示す本実施の形態の半導体装置として信頼性の高い半導体装置を提供することができる。また、本実施の形態では、絶縁層上において駆動回路用のトランジスタ4011の酸化物半導体層のチャネル形成領域と重なる位置に導電層が設けられている例である。導電層を酸化物半導体層のチャネル形成領域と重なる位置に設けることによって、BT試験前後におけるトランジスタ4011のしきい値電圧の変化量をさらに低減することができる。また、導電層は、電位がトランジスタ4011のゲート電極層と同じでもよいし、異なっていても良く、第2のゲート電極層として機能させることもできる。また、導電層の電位がGND、0V、或いはフローティング状態であってもよい。また、該導電層は外部の電場を遮蔽する、すなわち外部の電場が内部薄膜トランジスタを含む回路部に作用しないようにする機能特に静電気に対する静電遮蔽機能も有する。導電層の遮蔽機能により、静電気などの外部の電場の影響によりトランジスタの電気的な特性が変動することを防止することができる。画素部4002に設けられたトランジスタ4010は表示素子と電気的に接続し、表示パネルを構成する。表示素子は表示を行うことができれば特に限定されず、様々な表示素子を用いることができる。図8に表示素子として液晶素子を用いた液晶表示装置の例を示す。図8において、表示素子である液晶素子4013は、第1の電極層4030、第2の電極層4031、及び液晶層4008を含む。なお、液晶層4008を挟持するように配向膜として機能する絶縁層4032、絶縁層4033が設けられている。第2の電極層4031は第2の基板4006側に設けられ、第1の電極層4030と第2の電極層4031とは液晶層4008を介して積層する構成となっている。またスペーサ4035は絶縁層を選択的にエッチングすることで得られる柱状のスペーサであり、液晶層4008の膜厚セルギャップを制御するために設けられている。なお球状のスペーサを用いていても良い。表示素子として、液晶素子を用いる場合、サーモトロピック液晶、低分子液晶、高分子液晶、高分子分散型液晶、強誘電性液晶、反強誘電性液晶等を用いることができる。これらの液晶材料は、条件により、コレステリック相、スメクチック相、キュービック相、カイラルネマチック相、等方相等を示す。また、配向膜を用いないブルー相を示す液晶を用いてもよい。ブルー相は液晶相の一つであり、コレステリック液晶を昇温していくと、コレステリック相から等方相へ転移する直前に発現する相である。ブルー相は狭い温度範囲でしか発現しないため、温度範囲を改善するために5重量以上のカイラル剤を混合させた液晶組成物を用いて液晶層に用いる。ブルー相を示す液晶とカイラル剤とを含む液晶組成物は、応答速度が1msec以下と短く、光学的等方性であるため配向処理が不要であり、視野角依存性が小さい。また配向膜を設けなくてもよいのでラビング処理も不要となるため、ラビング処理によって引き起こされる静電破壊を防止することができ、作製工程中の液晶表示装置の不良や破損を軽減することができる。よって液晶表示装置の生産性を向上させることが可能となる。酸化物半導体層を用いるトランジスタは、静電気の影響によりトランジスタの電気的な特性が著しく変動して設計範囲を逸脱する恐れがある。よって酸化物半導体層を用いるトランジスタを有する液晶表示装置にブルー相の液晶材料を用いることはより効果的である。また、液晶材料の固有抵抗は、1×109Ωcm以上であり、好ましくは1×1011Ωcm以上であり、さらに好ましくは1×1012Ωcm以上である。なお、本明細書における固有抵抗の値は、20°Cで測定した値とする。液晶表示装置に設けられる保持容量の大きさは、画素部に配置されるトランジスタのリーク電流等を考慮して、所定の期間の間電荷を保持できるように設定される。保持容量の大きさは、トランジスタのオフ電流等を考慮して設定すればよい。i型真性化された酸化物半導体層を有するトランジスタを用いることにより、各画素における液晶容量に対して1/3以下、好ましくは1/5以下の容量の大きさを有する保持容量を設ければ充分である。本実施の形態で用いる酸化物半導体層を用いたトランジスタは、オフ状態における電流値オフ電流値を低くすることができる。よって、画像信号等の電気信号の保持時間を長くすることができ、電源オン状態では書き込み間隔も長く設定できる。よって、リフレッシュ動作の頻度を少なくすることができるため、消費電力を抑制する効果を奏する。また、上述の酸化物半導体を用いたトランジスタは、比較的高い電界効果移動度が得られるため、高速駆動が可能である。よって、表示機能を有する半導体装置の画素部に上記トランジスタを用いることで、高画質な画像を提供することができる。また、同一基板上に駆動回路部または画素部を作り分けて作製することが可能となるため、半導体装置の部品点数を削減することができる。液晶表示装置には、TNTwistedNematicモード、IPSIn-Plane-Switchingモード、FFSFringeFieldSwitchingモード、ASMAxiallySymmetricalignedMicro-cellモード、OCBOpticalCompensatedBirefringenceモード、FLCFerroelectricLiquidCrystalモード、AFLCAntiFerroelectricLiquidCrystalモードなどを用いることができる。また、ノーマリーブラック型の液晶表示装置、例えば垂直配向VAモードを採用した透過型の液晶表示装置としてもよい。ここで、垂直配向モードとは、液晶表示パネルの液晶分子の配列を制御する方式の一種であり、電圧が印加されていないときにパネル面に対して液晶分子が垂直方向を向く方式である。垂直配向モードとしては、いくつか挙げられるが、例えば、MVAMulti-DomainVerticalAlignmentモード、PVAPatternedVerticalAlignmentモード、ASVAdvancedSuperViewモードなどを用いることができる。また、画素ピクセルをいくつかの領域サブピクセルに分け、それぞれ別の方向に分子を倒すよう工夫されているマルチドメイン化あるいはマルチドメイン設計といわれる方法を用いることができる。また、表示装置において、ブラックマトリクス遮光層、偏光部材、位相差部材、反射防止部材などの光学部材光学基板などは適宜設ける。例えば、偏光基板及び位相差基板による円偏光を用いてもよい。また、光源としてバックライト、サイドライトなどを用いてもよい。また、画素部における表示方式は、プログレッシブ方式やインターレース方式等を用いることができる。また、カラー表示する際に画素で制御する色要素としては、RGBRは赤、Gは緑、Bは青を表すの三色に限定されない。例えば、RGBWWは白を表す、又はRGBに、イエロー、シアン、マゼンタ等を一色以上追加したものがある。なお、色要素のドット毎にその表示領域の大きさが異なっていてもよい。ただし、本発明はカラー表示の表示装置に限定されるものではなく、モノクロ表示の表示装置に適用することもできる。また、表示装置に含まれる表示素子として、エレクトロルミネッセンスを利用する発光素子を適用することができる。エレクトロルミネッセンスを利用する発光素子は、発光材料が有機化合物であるか、無機化合物であるかによって区別され、一般的に、前者は有機EL素子、後者は無機EL素子と呼ばれている。有機EL素子は、発光素子に電圧を印加することにより、一対の電極から電子および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、それらキャリア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。無機EL素子は、その素子構成により、分散型無機EL素子と薄膜型無機EL素子とに分類される。分散型無機EL素子は、発光材料の粒子をバインダ中に分散させた発光層を有するものであり、発光メカニズムはドナー準位とアクセプター準位を利用するドナー-アクセプター再結合型発光である。薄膜型無機EL素子は、発光層を誘電体層で挟み込み、さらにそれを電極で挟んだ構造であり、発光メカニズムは金属イオンの内殻電子遷移を利用する局在型発光である。なお、ここでは、発光素子として有機EL素子を用いて説明する。発光素子は発光を取り出すために少なくとも一対の電極の一方が透明であればよい。そして、基板上にトランジスタ及び発光素子を形成し、基板とは逆側の面から発光を取り出す上面射出や、基板側の面から発光を取り出す下面射出や、基板側及び基板とは反対側の面から発光を取り出す両面射出構造の発光素子があり、どの射出構造の発光素子も適用することができる。図9に表示素子として発光素子を用いた発光装置の例を示す。表示素子である発光素子4513は、画素部4002に設けられたトランジスタ4010と電気的に接続している。なお発光素子4513の構成は、第1の電極層4030、電界発光層4511、第2の電極層4031の積層構造であるが、示した構成に限定されない。発光素子4513から取り出す光の方向などに合わせて、発光素子4513の構成は適宜変えることができる。隔壁4510は、有機絶縁材料、又は無機絶縁材料を用いて形成する。特に感光性の樹脂材料を用い、第1の電極層4030上に開口部を形成し、その開口部の側壁が連続した曲率を持って形成される傾斜面となるように形成することが好ましい。電界発光層4511は、単数の層で構成されていても、複数の層が積層されるように構成されていてもどちらでも良い。発光素子4513に酸素、水素、水分、二酸化炭素等が侵入しないように、第2の電極層4031及び隔壁4510上に保護層を形成してもよい。保護層としては、窒化シリコン、窒化酸化シリコン、DLC等を形成することができる。また、第1の基板4001、第2の基板4006、及びシール材4005によって封止された空間には充填材4514が設けられ密封されている。このように外気に曝されないように気密性が高く、脱ガスの少ない保護フィルム貼り合わせフィルム、紫外線硬化樹脂フィルム等やカバー材でパッケージング封入することが好ましい。充填材4514としては窒素やアルゴンなどの不活性な気体の他に、紫外線硬化樹脂または熱硬化樹脂を用いることができ、PVCポリビニルクロライド、アクリル樹脂、ポリイミド、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、PVBポリビニルブチラルまたはEVAエチレンビニルアセテートを用いることができる。例えば充填材として窒素を用いればよい。また、必要であれば、発光素子の射出面に偏光板、又は円偏光板楕円偏光板を含む、位相差板λ/4板、λ/2板、カラーフィルタなどの光学フィルムを適宜設けてもよい。また、偏光板又は円偏光板に反射防止層を設けてもよい。例えば、表面の凹凸により反射光を拡散し、映り込みを低減できるアンチグレア処理を施すことができる。また、表示装置として、電子インクを駆動させる電子ペーパーを提供することも可能である。電子ペーパーは、電気泳動表示装置電気泳動ディスプレイとも呼ばれており、紙と同じ読みやすさ、他の表示装置に比べ低消費電力、薄くて軽い形状とすることが可能という利点を有している。電気泳動表示装置は、様々な形態が考えられ得るが、プラスの電荷を有する第1の粒子と、マイナスの電荷を有する第2の粒子とを含むマイクロカプセルが溶媒または溶質に複数分散されたものであり、マイクロカプセルに電界を印加することによって、マイクロカプセル中の粒子を互いに反対方向に移動させて一方側に集合した粒子の色のみを表示するものである。なお、第1の粒子または第2の粒子は染料を含み、電界がない場合において移動しないものである。また、第1の粒子の色と第2の粒子の色は異なるもの無色を含むとする。このように、電気泳動表示装置は、誘電定数の高い物質が高い電界領域に移動する、いわゆる誘電泳動的効果を利用したディスプレイである。上記マイクロカプセルを溶媒中に分散させたものが電子インクと呼ばれるものであり、この電子インクはガラス、プラスチック、布、紙などの表面に印刷することができる。また、カラーフィルタや色素を有する粒子を用いることによってカラー表示も可能である。なお、マイクロカプセル中の第1の粒子および第2の粒子は、導電体材料、絶縁体材料、半導体材料、磁性材料、液晶材料、強誘電性材料、エレクトロルミネセント材料、エレクトロクロミック材料、磁気泳動材料から選ばれた一種の材料、またはこれらの複合材料を用いればよい。また、電子ペーパーとして、ツイストボール表示方式を用いる表示装置も適用することができる。ツイストボール表示方式とは、白と黒に塗り分けられた球形粒子を表示素子に用いる電極層である第1の電極層及び第2の電極層の間に配置し、第1の電極層及び第2の電極層に電位差を生じさせて球形粒子の向きを制御することにより、表示を行う方法である。図10に、半導体装置の一形態としてアクティブマトリクス型の電子ペーパーを示す。図10の電子ペーパーは、ツイストボール表示方式を用いた表示装置の例である。トランジスタ4010と接続する第1の電極層4030と、第2の基板4006に設けられた第2の電極層4031との間には黒色領域4615a及び白色領域4615bを有し、周りに液体で満たされているキャビティ4612を含む球形粒子4613が設けられており、球形粒子4613の周囲は樹脂等の充填材4614で充填されている。第2の電極層4031が共通電極対向電極に相当する。第2の電極層4031は、共通電位線と電気的に接続される。なお、図8乃至図10において、第1の基板4001、第2の基板4006としては、ガラス基板の他、可撓性を有する基板も用いることができ、例えば透光性を有するプラスチック基板などを用いることができる。プラスチックとしては、FRPFiberglass-ReinforcedPlastics板、PVFポリビニルフルオライドフィルム、ポリエステルフィルムまたはアクリル樹脂フィルムを用いることができる。また、アルミニウムホイルをPVFフィルムやポリエステルフィルムで挟んだ構造のシートを用いることもできる。絶縁層4020は、酸化シリコン、酸化窒化シリコン、酸化ハフニウム、酸化アルミニウム、酸化ガリウム等の無機絶縁材料を含む材料を用いて形成することができる。絶縁層4020の作製方法に特に限定はなく、例えば、プラズマCVD法やスパッタリング法などの成膜方法を用いて作製することができる。なお、水素や水などが混入しにくいという点では、スパッタリング法が好適である。絶縁層4024は、大気中に浮遊する有機物や金属物、水蒸気などの汚染不純物の侵入を防ぐためのものであり、緻密な層が好ましい。絶縁層4024は、スパッタリング法を用いて、窒化シリコン、窒化酸化シリコン、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸化窒化アルミニウム、又は窒化酸化アルミニウムの単層、又は積層で形成すればよく、トランジスタの保護層として機能する。また、平坦化絶縁層として機能する絶縁層4021は、アクリル樹脂、ポリイミド、ベンゾシクロブテン系樹脂、ポリアミド、エポキシ樹脂等の、耐熱性を有する有機材料を用いることができる。また上記有機材料の他に、低誘電率材料low-k材料、シロキサン系樹脂、PSGリンガラス、BPSGリンボロンガラス等を用いることができる。なお、これらの材料で形成される絶縁層を複数積層させることで、絶縁層を形成してもよい。絶縁層4020、絶縁層4024、絶縁層4021の形成法は、特に限定されず、その材料に応じて、スパッタリング法、スピンコート法、ディッピング法、スプレー塗布、液滴吐出法インクジェット法、スクリーン印刷、オフセット印刷等、ロールコーティング、カーテンコーティング、ナイフコーティング等を用いることができる。表示装置は光源又は表示素子からの光を透過させて表示を行う。よって光が透過する画素部に設けられる基板、絶縁層、導電層などの薄膜はすべて可視光の波長領域の光に対して透光性とする。表示素子に電圧を印加する第1の電極層及び第2の電極層画素電極層、共通電極層、対向電極層などともいうにおいては、取り出す光の方向、電極層が設けられる場所、及び電極層のパターン構造によって透光性、反射性を選択すればよい。第1の電極層4030、第2の電極層4031は、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、ITO、酸化ケイ素を添加したITOなどの透光性を有する導電性材料を用いることができる。また、第1の電極層4030、第2の電極層4031はタングステンW、モリブデンMo、ジルコニウムZr、ハフニウムHf、バナジウムV、ニオブNb、タンタルTa、クロムCr、コバルトCo、ニッケルNi、チタンTi、白金Pt、アルミニウムAl、銅Cu、銀Ag、マグネシウムMg等の金属、又はその合金、若しくはその金属窒化物から一つ、又は複数種を用いて形成することができる。また、第1の電極層4030、第2の電極層4031として、導電性高分子導電性ポリマーともいうを含む導電性組成物を用いて形成することができる。導電性高分子としては、いわゆるπ電子共役系導電性高分子を用いることができる。例えば、ポリアニリンまたはその誘導体、ポリピロールまたはその誘導体、ポリチオフェンまたはその誘導体、若しくはアニリン、ピロールおよびチオフェンの2種以上からなる共重合体若しくはその誘導体等が挙げられる。また、トランジスタは静電気などにより破壊されやすいため、駆動回路保護用の保護回路を設けることが好ましい。保護回路は、非線形素子を用いて構成することが好ましい。以上のように上記実施の形態のいずれかで示したトランジスタを適用することで、様々な機能を有する半導体装置を提供することができる。実施の形態6上記実施の形態のいずれかで一例を示したトランジスタを用いて、対象物の情報を読み取るイメージセンサ機能を有する半導体装置を作製することができる。図11に、イメージセンサ機能を有する半導体装置の一例を示す。図11Aはフォトセンサの等価回路であり、図11Bはフォトセンサの一部を示す断面図である。図11Aにおいて、フォトダイオード602は、一方の電極がフォトダイオードリセット信号線658に、他方の電極がトランジスタ640のゲートに電気的に接続されている。トランジスタ640は、ソース又はドレインの一方がフォトセンサ基準信号線672に、ソース又はドレインの他方がトランジスタ656のソース又はドレインの一方に電気的に接続されている。トランジスタ656は、ゲートがゲート信号線659に、ソース又はドレインの他方がフォトセンサ出力信号線671に電気的に接続されている。なお、本明細書における回路図において、酸化物半導体層を用いるトランジスタと明確に判明できるように、酸化物半導体層を用いるトランジスタの記号にはOSと記載している。図11Aにおいて、トランジスタ640、トランジスタ656は酸化物半導体層を用いるトランジスタである。図11Bは、フォトセンサにおけるフォトダイオード602及びトランジスタ640に示す断面図であり、基板601上に、センサとして機能するフォトダイオード602及びトランジスタ640が設けられている。フォトダイオード602、トランジスタ640の上には接着層608を用いて基板613が設けられている。トランジスタ640上には絶縁層631、保護絶縁層632、層間絶縁層633、層間絶縁層634が設けられている。フォトダイオード602は、層間絶縁層633上に設けられ、層間絶縁層633側から順に第1半導体層606a、第2半導体層606b、及び第3半導体層606cを積層した構造を有している。第1半導体層606aは層間絶縁層633上に設けられた電極層641と電気的に接続し、第3半導体層606cは層間絶縁層634上に設けられた電極層642と電気的に接続している。電極層641は、層間絶縁層634に形成された導電層643と電気的に接続し、電極層642は電極層644を介してゲート電極層645と電気的に接続している。ゲート電極層645は、トランジスタ640のゲート電極層と電気的に接続している。すなわち、フォトダイオード602はトランジスタ640と電気的に接続している。ここでは、第1半導体層606aとしてp型の導電型を有する半導体層と、第2半導体層606bとして高抵抗な半導体層i型半導体層、第3半導体層606cとしてn型の導電型を有する半導体層を積層するpin型のフォトダイオードを例示している。第1半導体層606aはp型半導体層であり、p型を付与する不純物元素を含むアモルファスシリコンにより形成することができる。第1半導体層606aの形成には13族の不純物元素例えばボロンBを含む半導体材料ガスを用いて、プラズマCVD法により形成する。半導体材料ガスとしてはシランSiH4を用いればよい。または、Si2H6、SiH2Cl2、SiHCl3、SiCl4、SiF4等を用いてもよい。また、不純物元素を含まないアモルファスシリコンを形成した後に、拡散法やイオン注入法を用いて該アモルファスシリコンに不純物元素を導入してもよい。イオン注入法等により不純物元素を導入した後に加熱等を行うことで、不純物元素を拡散させるとよい。この場合にアモルファスシリコンを形成する方法としては、LPCVD法、気相成長法、又はスパッタリング法等を用いればよい。第1半導体層606aの膜厚は10nm以上50nm以下となるよう形成することが好ましい。第2半導体層606bは、i型半導体層真性半導体層であり、アモルファスシリコンにより形成する。第2半導体層606bの形成には、半導体材料ガスを用いて、アモルファスシリコンをプラズマCVD法により形成する。半導体材料ガスとしては、シランSiH4を用いればよい。または、Si2H6、SiH2Cl2、SiHCl3、SiCl4、SiF4等を用いてもよい。第2半導体層606bの形成は、LPCVD法、気相成長法、スパッタリング法等により行っても良い。第2半導体層606bの膜厚は200nm以上1000nm以下となるように形成することが好ましい。なお、真性半導体層は、理想的には、不純物を含まずにフェルミレベルが禁制帯のほぼ中央に位置する半導体層であるが、第2半導体層606bは、ドナーとなる不純物例えば、リンPなどまたはアクセプタとなる不純物例えば、ボロンBなどを添加して、フェルミレベルが禁制帯のほぼ中央に位置するようにした半導体であってもよい。第3半導体層606cは、n型半導体層であり、n型を付与する不純物元素を含むアモルファスシリコンにより形成する。第3半導体層606cの形成には、15族の不純物元素例えばリンPを含む半導体材料ガスを用いて、プラズマCVD法により形成する。半導体材料ガスとしてはシランSiH4を用いればよい。または、Si2H6、SiH2Cl2、SiHCl3、SiCl4、SiF4等を用いてもよい。また、不純物元素を含まないアモルファスシリコンを形成した後に、拡散法やイオン注入法を用いて該アモルファスシリコンに不純物元素を導入してもよい。イオン注入法等により不純物元素を導入した後に加熱等を行うことで、不純物元素を拡散させるとよい。この場合にアモルファスシリコンを形成する方法としては、LPCVD法、気相成長法、又はスパッタリング法等を用いればよい。第3半導体層606cの膜厚は20nm以上200nm以下となるよう形成することが好ましい。また、第1半導体層606a、第2半導体層606b、及び第3半導体層606cは、アモルファス半導体ではなく、多結晶半導体を用いて形成してもよいし、微結晶半導体や、セミアモルファスSemiAmorphousSemiconductor:SAS半導体を用いて形成してもよい。微結晶半導体は、ギブスの自由エネルギーを考慮すれば非晶質と単結晶の中間的な準安定状態に属するものである。すなわち、自由エネルギー的に安定な第3の状態を有する半導体であって、短距離秩序を持ち格子歪みを有する。柱状または針状結晶が基板表面に対して法線方向に成長している。微結晶半導体の代表例である微結晶シリコンは、そのラマンスペクトルが単結晶シリコンを示す520cm-1よりも低波数側に、シフトしている。即ち、単結晶シリコンを示す520cm-1とアモルファスシリコンを示す480cm-1の間に微結晶シリコンのラマンスペクトルのピークがある。また、未結合手ダングリングボンドを終端するため水素またはハロゲンを少なくとも1原子またはそれ以上含ませている。さらに、ヘリウム、アルゴン、クリプトン、ネオンなどの希ガス元素を含ませて格子歪みをさらに助長させることで、安定性が増し良好な微結晶半導体が得られる。この微結晶半導体は、周波数が数十MHz以上数百MHz以下の高周波プラズマCVD法、または周波数が1GHz以上のマイクロ波プラズマCVD装置により形成することができる。代表的には、SiH4、Si2H6、SiH2Cl2、SiHCl3、SiCl4、SiF4などの水素化珪素を水素で希釈して形成することができる。また、水素化珪素及び水素に加え、ヘリウム、アルゴン、クリプトン、ネオンから選ばれた一種または複数種の希ガス元素で希釈して微結晶半導体を形成することができる。水素化珪素の希釈は、水素化珪素に対して水素の流量比を5倍以上200倍以下、好ましくは50倍以上150倍以下、更に好ましくは100倍とする。さらには、シリコンを含む気体中に、CH4、C2H6等の炭化物気体、GeH4、GeF4等のゲルマニウム化気体、F2等を混入させてもよい。また、光電効果で発生した正孔の移動度は電子の移動度に比べて小さいため、pin型のフォトダイオードはp型の半導体層側を受光面とする方がよい特性を示す。ここでは、pin型のフォトダイオードが形成されている基板601の面からフォトダイオード602が受ける光622を電気信号に変換する例を示す。また、受光面とした半導体層側とは逆の導電型を有する半導体層側からの光は外乱光となるため、電極層は遮光性を有する導電層を用いるとよい。また、n型の半導体層側を受光面として用いることもできる。絶縁層631、保護絶縁層632、層間絶縁層633、層間絶縁層634としては、絶縁性材料を用いて、その材料に応じて、スパッタリング法、スピンコート法、ディッピング法、スプレー塗布、液滴吐出法インクジェット法、スクリーン印刷、オフセット印刷等、ロールコーティング、カーテンコーティング、ナイフコーティング等を用いることができる。絶縁層631としては、酸化シリコン、酸化窒化シリコン、酸化アルミニウム、又は酸化窒化アルミニウムなどを用いた酸化物絶縁層の単層、又は積層を用いることができる。保護絶縁層632としては、無機絶縁材料として、窒化シリコン、窒化酸化シリコン、窒化アルミニウム、又は窒化酸化アルミニウムなどを用いた窒化物絶縁層の単層、又は積層を用いることができる。またμ波2.45GHzを用いた高密度プラズマCVDは、緻密で絶縁耐圧の高い高品質な絶縁層を形成できるので好ましい。層間絶縁層633、層間絶縁層634としては、表面凹凸を低減するため平坦化絶縁層として機能する絶縁層が好ましい。層間絶縁層633、634としては、例えばアクリル樹脂、ポリイミド、ベンゾシクロブテン系樹脂、ポリアミド、エポキシ樹脂等の、耐熱性を有する有機材料を用いることができる。また上記有機材料の他に、低誘電率材料low-k材料、シロキサン系樹脂、PSGリンガラス、BPSGリンボロンガラス等の単層、又は積層を用いることができる。フォトダイオード602に入射する光622を検出することによって、被検出物の情報を読み取ることができる。なお、被検出物の情報を読み取る際にバックライトなどの光源を用いることができる。トランジスタ640として、上記実施の形態で一例を示したトランジスタを用いることができる。水素、水分、水酸基又は水素化物水素化合物ともいうなどの不純物を酸化物半導体層より意図的に排除し、酸素の供給によりi型真性化された酸化物半導体層を含むトランジスタは、トランジスタの電気的特性変動が抑制されており、電気的に安定である。よって、信頼性の高い半導体装置を提供することができる。本実施の形態は、他の実施の形態に記載した構成と適宜組み合わせて実施することが可能である。実施の形態7本実施の形態においては、上記実施の形態で説明した表示装置を具備する電子機器の例について説明する。図12Aは電子書籍E-bookともいうであり、筐体9630、表示部9631、操作キー9632、太陽電池9633、充放電制御回路9634を有することができる。太陽電池9633と、表示パネルとを開閉自在に装着しており、太陽電池からの電力を表示パネル、または映像信号処理部に供給する電子書籍である。図12Aに示した電子書籍は、様々な情報静止画、動画、テキスト画像などを表示する機能、カレンダー、日付又は時刻などを表示部に表示する機能、表示部に表示した情報をタッチ入力操作又は編集するタッチ入力機能、様々なソフトウェアプログラムによって処理を制御する機能、等を有することができる。なお、図12Aでは充放電制御回路9634の一例としてバッテリー9635、DCDCコンバータ以下、コンバータ9636と略記を有する構成について示している。表示部9631はフォトセンサを利用したタッチ入力機能を備えた反射型の液晶表示装置であり、比較的明るい状況下で使用するため、太陽電池9633による発電、及びバッテリー9635での充電を効率よく行うことができ、好適である。なお太陽電池9633は、筐体9630の表面及び裏面に効率的なバッテリー9635の充電を行う構成とすることができるため好適である。なおバッテリー9635としては、リチウムイオン電池を用いると、小型化を図れる等の利点がある。また図12Aに示す充放電制御回路9634の構成、及び動作について図12Bにブロック図を示し説明する。図12Bには、太陽電池9633、バッテリー9635、コンバータ9636、コンバータ9637、スイッチSW1乃至SW3、表示部9631について示しており、バッテリー9635、コンバータ9636、コンバータ9637、スイッチSW1乃至SW3が充放電制御回路9634に対応する箇所となる。まず外光により太陽電池9633により発電がされる場合の動作の例について説明する。太陽電池で発電した電力は、バッテリー9635を充電するための電圧となるようコンバータ9636で昇圧または降圧がなされる。そして、表示部9631の動作に太陽電池9633からの電力が用いられる際にはスイッチSW1をオンにし、コンバータ9637で表示部9631に必要な電圧に昇圧または降圧をすることとなる。また、表示部9631での表示を行わない際には、SW1をオフにし、SW2をオンにしてバッテリー9635の充電を行う構成とすればよい。なお太陽電池9633については、充電手段の一例として示したが、他の手段によるバッテリー9635の充電を行う構成であってもよい。また他の充電手段を組み合わせて行う構成としてもよい。図13Aは、ノート型のパーソナルコンピュータであり、本体3001、筐体3002、表示部3003、キーボード3004などによって構成されている。上記実施の形態で示した半導体装置を適用することにより、信頼性の高いノート型のパーソナルコンピュータとすることができる。図13Bは、携帯情報端末PDAであり、本体3021には表示部3023と、外部インターフェイス3025と、操作ボタン3024等が設けられている。また操作用の付属品としてスタイラス3022がある。上記実施の形態で示した半導体装置を適用することにより、信頼性の高い携帯情報端末PDAとすることができる。図13Cは、電子書籍の一例を示している。例えば、電子書籍は、筐体2701および筐体2703の2つの筐体で構成されている。筐体2701および筐体2703は、軸部2711により一体とされており、該軸部2711を軸として開閉動作を行うことができる。このような構成により、紙の書籍のような動作を行うことが可能となる。筐体2701には表示部2705が組み込まれ、筐体2703には表示部2707が組み込まれている。表示部2705および表示部2707は、続き画面を表示する構成としてもよいし、異なる画面を表示する構成としてもよい。異なる画面を表示する構成とすることで、例えば右側の表示部図13Cでは表示部2705に文章を表示し、左側の表示部図13Cでは表示部2707に画像を表示することができる。上記実施の形態で示した半導体装置を適用することにより、信頼性の高い電子書籍とすることができる。また、図13Cでは、筐体2701に操作部などを備えた例を示している。例えば、筐体2701において、電源端子2721、操作キー2723、スピーカー2725などを備えている。操作キー2723により、頁を送ることができる。なお、筐体の表示部と同一面にキーボードやポインティングデバイスなどを備える構成としてもよい。また、筐体の裏面や側面に、外部接続用端子イヤホン端子、USB端子など、記録媒体挿入部などを備える構成としてもよい。さらに、電子書籍は、電子辞書としての機能を持たせた構成としてもよい。また、電子書籍は、無線で情報を送受信できる構成としてもよい。無線により、電子書籍サーバから、所望の書籍データなどを購入し、ダウンロードする構成とすることも可能である。図13Dは、携帯電話であり、筐体2800及び筐体2801の二つの筐体で構成されている。筐体2801には、表示パネル2802、スピーカー2803、マイクロフォン2804、ポインティングデバイス2806、カメラ用レンズ2807、外部接続端子2808などを備えている。また、筐体2800には、携帯電話の充電を行う太陽電池セル2810、外部メモリスロット2811などを備えている。また、アンテナは筐体2801内部に内蔵されている。また、表示パネル2802はタッチパネルを備えており、図13Dには映像表示されている複数の操作キー2805を点線で示している。なお、太陽電池セル2810で出力される電圧を各回路に必要な電圧に昇圧するための昇圧回路も実装している。表示パネル2802は、使用形態に応じて表示の方向が適宜変化する。また、表示パネル2802と同一面上にカメラ用レンズ2807を備えているため、テレビ電話が可能である。スピーカー2803及びマイクロフォン2804は音声通話に限らず、テレビ電話、録音、再生などが可能である。さらに、筐体2800と筐体2801は、スライドし、図13Dのように展開している状態から重なり合った状態とすることができ、携帯に適した小型化が可能である。外部接続端子2808はACアダプタ及びUSBケーブルなどの各種ケーブルと接続可能であり、充電及びパーソナルコンピュータなどとのデータ通信が可能である。また、外部メモリスロット2811に記録媒体を挿入し、より大量のデータ保存及び移動に対応できる。また、上記機能に加えて、赤外線通信機能、テレビ受信機能などを備えたものであってもよい。上記実施の形態で示した半導体装置を適用することにより、信頼性の高い携帯電話とすることができる。図13Eは、デジタルビデオカメラであり、本体3051、表示部A3057、接眼部3053、操作スイッチ3054、表示部B3055、バッテリー3056などによって構成されている。上記実施の形態で示した半導体装置を適用することにより、信頼性の高いデジタルビデオカメラとすることができる。図13Fは、テレビジョン装置の一例を示している。テレビジョン装置は、筐体9601に表示部9603が組み込まれている。表示部9603により、映像を表示することが可能である。また、ここでは、スタンド9605により筐体9601を支持した構成を示している。上記実施の形態で示した半導体装置を適用することにより、信頼性の高いテレビジョン装置とすることができる。テレビジョン装置の操作は、筐体9601が備える操作スイッチや、別体のリモコン操作機により行うことができる。また、リモコン操作機に、当該リモコン操作機から出力する情報を表示する表示部を設ける構成としてもよい。なお、テレビジョン装置は、受信機やモデムなどを備えた構成とする。受信機により一般のテレビ放送の受信を行うことができ、さらにモデムを介して有線または無線による通信ネットワークに接続することにより、一方向送信者から受信者または双方向送信者と受信者間、あるいは受信者間同士などの情報通信を行うことも可能である。本実施の形態は、他の実施の形態に記載した構成と適宜組み合わせて実施することが可能である。"