ゲート電極と、前記ゲート電極を覆い、第1の金属酸化物膜および第2の金属酸化物膜の積層構造を含むゲート絶縁膜と、前記第2の金属酸化物膜と接し、前記ゲート電極と重畳する領域に設けられた酸化物半導体膜と、前記酸化物半導体膜と電気的に接続するソース電極およびドレイン電極と、前記酸化物半導体膜と接する第3の金属酸化物膜と、前記第3の金属酸化物膜と接する第4の金属酸化物膜と、を有し、前記第1乃至第4の金属酸化物膜はそれぞれ、第13族元素および酸素を含む、半導体装置。前記第4の金属酸化物膜上であって、前記酸化物半導体膜と重畳する領域に導電層を有する、請求項1に記載の半導体装置。第1の金属酸化物膜と、前記第1の金属酸化物膜上に接して設けられた第2の金属酸化物膜と、前記第2の金属酸化物膜に接する酸化物半導体膜と、前記酸化物半導体膜と電気的に接続するソース電極およびドレイン電極と、前記酸化物半導体膜と接する第3の金属酸化物膜、および前記第3の金属酸化物膜上に接して設けられた第4の金属酸化物膜の積層構造を含むゲート絶縁膜と、前記ゲート絶縁膜上であって、前記酸化物半導体膜と重畳する領域に設けられたゲート電極と、を有し、前記第1乃至第4の金属酸化物膜はそれぞれ、第13族元素および酸素を含む、半導体装置。前記第2の金属酸化物膜と、前記第3の金属酸化物膜と、は、少なくとも一部が接して設けられる請求項1乃至3のいずれか一に記載の半導体装置。前記第1乃至第4の金属酸化物膜には、化学量論的組成比より酸素が多い領域がそれぞれ含まれる請求項1乃至4のいずれか一に記載の半導体装置。前記第1の金属酸化物膜および前記第4の金属酸化物膜には、酸化アルミニウムまたは酸化アルミニウムガリウムのいずれか、または双方がそれぞれ含まれる請求項1乃至5のいずれか一に記載の半導体装置。前記第2の金属酸化物膜および前記第3の金属酸化物膜には、酸化ガリウムまたは酸化ガリウムアルミニウムのいずれか、または双方がそれぞれ含まれる請求項1乃至6のいずれか一に記載の半導体装置。しかしながら、酸化物半導体は、酸素の不足などによる化学量論的組成からのずれや、デバイス作製工程において電子供与体を形成する水素や水の混入などが生じると、その電気伝導度が変化する恐れがある。このような現象は、酸化物半導体を用いたトランジスタなどの半導体装置にとって、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、信頼性を向上させることを目的の一とする。開示する発明の一態様では、第13族元素および酸素を含む材料を用いて酸化物半導体膜と接する絶縁膜を形成することにより、酸化物半導体膜との界面の状態を良好に保つことができる。さらに該絶縁膜が、化学量論的組成比より酸素が多い領域を含むことにより、酸化物半導体膜に酸素を供給し、酸化物半導体膜中の酸素欠陥を低減することができる。また、酸化物半導体膜と接する絶縁膜を積層構造として、酸化物半導体膜の上下に、アルミニウムを含む膜を設けることで、酸化物半導体膜への水の侵入を防止することができる。より具体的には、例えば、次のような構成を採用することができる。本発明の一態様は、ゲート電極と、ゲート電極を覆い、第1の金属酸化物膜および第2の金属酸化物膜の積層構造を含むゲート絶縁膜と、第2の金属酸化物膜と接し、ゲート電極と重畳する領域に設けられた酸化物半導体膜と、酸化物半導体膜と電気的に接続するソース電極およびドレイン電極と、酸化物半導体膜と接する第3の金属酸化物膜と、第3の金属酸化物膜と接する第4の金属酸化物膜と、を有し、第1乃至第4の金属酸化物膜はそれぞれ、第13族元素および酸素を含む、半導体装置である。また、上記の半導体装置において、第4の金属酸化物膜上であって、酸化物半導体膜と重畳する領域に導電層を有していてもよい。また、本発明の別の一態様は、第1の金属酸化物膜と、第1の金属酸化物膜上に接して設けられた第2の金属酸化物膜と、第2の金属酸化物膜に接する酸化物半導体膜と、酸化物半導体膜と電気的に接続するソース電極およびドレイン電極と、酸化物半導体膜と接する第3の金属酸化物膜、および第3の金属酸化物膜上に接して設けられた第4の金属酸化物膜の積層構造を含むゲート絶縁膜と、ゲート絶縁膜上であって、酸化物半導体膜と重畳する領域に設けられたゲート電極と、を有し、第1乃至第4の金属酸化物膜はそれぞれ、第13族元素および酸素を含む、半導体装置である。また、上記の半導体装置のいずれか一において、第2の金属酸化物膜と、第3の金属酸化物膜と、は、少なくとも一部が接して設けられるのが好ましい。また、上記の半導体装置のいずれか一において、第1乃至第4の金属酸化物膜には、化学量論的組成比より酸素が多い領域がそれぞれ含まれるのが好ましい。また、上記の半導体装置のいずれか一において、第1の金属酸化物膜および第4の金属酸化物膜には、酸化アルミニウムまたは酸化アルミニウムガリウムのいずれか、または双方がそれぞれ含まれるのが好ましい。また、上記の半導体装置のいずれか一において、第2の金属酸化物膜および第3の金属酸化物膜には、酸化ガリウムまたは酸化ガリウムアルミニウムのいずれか、または双方がそれぞれ含まれるのが好ましい。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、工程順また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。本発明の一態様により、安定した電気特性を有するトランジスタが提供される。または、本発明の一態様により、電気特性が良好で信頼性の高いトランジスタを有する半導体装置が提供される。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。但し、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。実施の形態1本実施の形態では、半導体装置および半導体装置の作製方法の一態様を、図1乃至図6を用いて説明する。半導体装置の構成例図1には、開示する発明の一態様に係る半導体装置の例として、トランジスタ310の平面図及び断面図を示す。図1では、開示する発明の一態様に係るトランジスタとして、ボトムゲート型のトランジスタを示している。ここで、図1Aは、平面図であり、図1Bおよび図1Cは、それぞれ、図1AにおけるA-B断面およびC-D断面に係る断面図である。なお、図1Aでは、煩雑になることを避けるため、トランジスタ310の構成要素の一部例えば、第3の金属酸化物膜407、第4の金属酸化物膜409等を省略している。図1に示すトランジスタ310は、絶縁表面を有する基板400上に、ゲート電極401と、第1の金属酸化物膜402および第2の金属酸化物膜404でなるゲート絶縁膜と、酸化物半導体膜403と、ソース電極405aと、ドレイン電極405bと、第3の金属酸化物膜407と、第4の金属酸化物膜409と、を含む。図1に示すトランジスタ310において、第3の金属酸化物膜407は、ソース電極405aおよびドレイン電極405bを覆い、且つ第2の金属酸化物膜404および酸化物半導体膜403と接して設けられている。また、図1に示すトランジスタ310において、第3の金属酸化物膜407と、第2の金属酸化物膜404とは、酸化物半導体膜403が存在しない領域において接している。つまり、酸化物半導体膜403は、第2の金属酸化物膜404と第3の金属酸化物膜407とに囲まれて設けられている。ここで、酸化物半導体膜403は水素や水などの不純物が十分に除去されることにより、または、十分な酸素が供給されることにより、高純度化されたものであることが望ましい。具体的には、例えば、酸化物半導体膜403の水素濃度は5×1019atoms/cm3以下、望ましくは5×1018atoms/cm3以下、より望ましくは5×1017atoms/cm3以下とする。なお、上述の酸化物半導体膜403中の水素濃度は、二次イオン質量分析法SIMS:SecondaryIonMassSpectroscopyで測定されるものである。このように、水素濃度が十分に低減されて高純度化され、十分な酸素の供給により酸素欠乏に起因するエネルギーギャップ中の欠陥準位が低減された酸化物半導体膜403では、キャリア濃度が1×1012/cm3未満、望ましくは、1×1011/cm3未満、より望ましくは1.45×1010/cm3未満となる。このように、i型化された酸化物半導体を用いることで、良好な電気特性のトランジスタを得ることができる。酸化物半導体膜403と接する第2の金属酸化物膜404や第3の金属酸化物膜407には、酸素を含む絶縁膜を用いるのが望ましく、化学量論的組成比より酸素が多い領域酸素過剰領域とも表記するが含まれる膜であるのがより望ましい。酸化物半導体膜403と接する第2の金属酸化物膜404及び第3の金属酸化物膜407が酸素過剰領域を有することにより、酸化物半導体膜403から第2の金属酸化物膜404または第3の金属酸化物膜407への酸素の移動を防ぐことができる。また、第2の金属酸化物膜404または第3の金属酸化物膜407から酸化物半導体膜403への酸素の供給を行うこともできる。よって、第2の金属酸化物膜404および第3の金属酸化物膜407に挟持された酸化物半導体膜403を、十分な量の酸素を含有する膜とすることができる。なお、酸化物半導体膜403に用いられる酸化物半導体材料には、第13族元素を含むものが多い。このため、第13族元素および酸素を含む材料を用いて、酸化物半導体膜403と接する第2の金属酸化物膜404または第3の金属酸化物膜407を形成することで、酸化物半導体膜との界面の状態を良好に保つことができる。これは、第13族元素および酸素を含む材料と、酸化物半導体材料との相性が良いことによる。例えば、ガリウムを含有する酸化物半導体膜を形成する場合には、酸化ガリウムを含む材料を第2の金属酸化物膜404または第3の金属酸化物膜407に用いることで、酸化物半導体膜と、該酸化物半導体膜に接する金属酸化物膜との界面特性を良好に保つことができる。酸化物半導体膜と、酸化ガリウムを含む金属酸化物膜と、を接して設けることにより、酸化物半導体膜と金属酸化物膜の界面における水素のパイルアップを低減することができる。なお、酸化物半導体の成分元素と同じ族の元素を用いる場合には、同様の効果を得ることが可能である。つまり、酸化アルミニウムなどを含む材料を用いて第2の金属酸化物膜404または第3の金属酸化物膜407を形成することも有効である。なお、酸化アルミニウムは、水を透過させにくいという特性を有しているため、当該材料を用いることは、酸化物半導体膜への水の侵入防止という点においても好ましい。また、第2の金属酸化物膜404または第3の金属酸化物膜407に含まれる第13族元素は、二種類以上であっても良い。例えば、上述のガリウムとアルミニウムを含有する酸化ガリウムアルミニウムまたは酸化アルミニウムガリウムなどの材料を、第2の金属酸化物膜404または第3の金属酸化物膜407に用いても良い。この場合、ガリウムを含有することに起因する効果と、アルミニウムを含有することに起因する効果を合わせて得ることができるため、好適である。例えば、酸化物半導体膜と、ガリウムとアルミニウムを含む金属酸化物膜とを接して設けることにより、酸化物半導体膜への水の侵入を防ぎ、且つ、酸化物半導体膜と金属酸化物膜の界面における水素水素イオンを含むのパイルアップを十分に低減することができる。ここで、酸化アルミニウムガリウムとは、ガリウムの含有量原子よりアルミニウムの含有量原子が多いものを示し、酸化ガリウムアルミニウムとは、アルミニウムの含有量原子よりガリウムの含有量原子が多いものを示す。なお、アルミニウムはガリウムと比較して電気陰性度が小さいため、アルミニウムの方がガリウムよりも水素を吸着しやすいことがある。したがって、酸化物半導体膜との界面における水素のパイルアップを抑制するためには、酸化物半導体膜に接する金属酸化物膜としては、ガリウムの含有量の多い膜である、酸化ガリウム膜または酸化ガリウムアルミニウム膜を用いるのがより好ましい。また、第2の金属酸化物膜404および第3の金属酸化物膜407を同じ材料を用いて成膜することで、酸化物半導体膜403が存在しない領域において、第2の金属酸化物膜404と第3の金属酸化物膜407とが接する構成とする場合に、その密着性を向上させることができるため好ましい。また、第2の金属酸化物膜404の構成元素の比率と第3の金属酸化物膜407の構成元素の比率を等しくするのがより好ましい。例えば、第2または第3の金属酸化物膜として酸化ガリウム膜または酸化ガリウムアルミニウム膜を用いた場合、GaxAl2-xO3α1<x≦2、0<α<1とすることが好ましい。トランジスタ310において、第1の金属酸化物膜402は、第2の金属酸化物膜404と積層され、ゲート絶縁膜として機能する膜である。また、トランジスタ310において、第4の金属酸化物膜409は、第3の金属酸化物膜407と積層され、保護膜として機能する膜である。第1の金属酸化物膜402および第4の金属酸化物膜409を、第13族元素および酸素を含む材料を用いて形成することで、第2の金属酸化物膜404または第3の金属酸化物膜407との界面の状態をそれぞれ良好に保つことができるため好ましい。なお、上述したように、酸化アルミニウムは、水を透過させにくいという特性を有しているため、トランジスタ310の上下を覆う第1または第4の金属酸化物膜として、アルミニウムの含有量の多い酸化アルミニウムガリウム膜を適用することは、酸化物半導体膜への水の侵入防止という点においても好ましい。また、第1の金属酸化物膜402および第4の金属酸化物膜409は、化学量論的組成比より酸素が多い領域を含むことが好ましい。これにより、酸化物半導体膜403と接する金属酸化物膜または酸化物半導体膜403に酸素を供給し、酸化物半導体膜403中、または酸化物半導体膜403とそれに接する金属酸化物膜との界面における酸素欠陥を低減することができる。例えば、第1または第4の金属酸化物膜として酸化アルミニウムガリウム膜を用いた場合、GaxAl2-xO3α0<x<1、0<α<1とすることが好ましい。なお、欠陥酸素欠陥のない酸化物半導体膜を用いる場合であれば、第1乃至第4の金属酸化物膜等には、化学量論的組成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、酸化物半導体膜に酸素欠損の状態が生じ得ることを考慮して、金属酸化物膜には化学量論的組成比より多く酸素を含有させておくのが好ましい。また、トランジスタ310上には、さらに絶縁物が設けられていても良い。また、酸化物半導体膜403と電気的に接続しているソース電極405aやドレイン電極405bと、配線とを電気的に接続させるために、第1乃至第4の金属酸化物膜などには開口が形成されていても良い。なお、酸化物半導体膜403は島状に加工されていることが望ましいが、島状に加工されていなくても良い。また、図2にトランジスタ310とは異なる構成のトランジスタ320の断面図及び平面図を示す。図2では、開示する発明の一態様に係るトランジスタとして、トップゲート型のトランジスタを示している。図2Aは平面図であり、図2B及び図2Cは、図2AにおけるE-F断面およびG-H断面に係る断面図である。なお、図2Aでは、煩雑になることを避けるため、トランジスタ320の構成要素の一部例えば、第3の金属酸化物膜407および第4の金属酸化物膜409などを省略している。図2に示すトランジスタ320は、絶縁表面を有する基板400上に、第1の金属酸化物膜402と、第2の金属酸化物膜404と、酸化物半導体膜403と、ソース電極405aと、ドレイン電極405bと、第3の金属酸化物膜407および第4の金属酸化物膜409でなるゲート絶縁膜と、ゲート電極414と、を含む。図2に示すトランジスタ320において、第3の金属酸化物膜407は、ソース電極405aおよびドレイン電極405bを覆い、且つ第2の金属酸化物膜404および酸化物半導体膜403の一部と接して設けられている。また、図1に示すトランジスタ310と同様に、図2に示すトランジスタ320において、第3の金属酸化物膜407と、第2の金属酸化物膜404とは、酸化物半導体膜403が存在しない領域において接している。つまり、酸化物半導体膜403は、第2の金属酸化物膜404と第3の金属酸化物膜407とに囲まれて設けられている。その他の構成要素については、図1のトランジスタ310と同様である。詳細は、図1に関する記載を参酌することができる。また、図3にトランジスタ310、トランジスタ320とは異なる構成のトランジスタ330の断面図及び平面図を示す。ここで、図3Aは、平面図であり、図3Bおよび図3Cは、それぞれ、図3AにおけるI-J断面およびK-L断面に係る断面図である。なお、図3Aでは、煩雑になることを避けるため、トランジスタ330の構成要素の一部例えば、第3の金属酸化物膜407、第4の金属酸化物膜409等を省略している。図3に示すトランジスタ330は、絶縁表面を有する基板400上に、ゲート電極401と、第1の金属酸化物膜402および第2の金属酸化物膜404でなるゲート絶縁膜と、酸化物半導体膜403と、ソース電極405aと、ドレイン電極405bと、第3の金属酸化物膜407と、第4の金属酸化物膜409と、酸化物半導体膜403と重畳する領域に設けられた導電層410と、を含む。図3に示すトランジスタ330において、第3の金属酸化物膜407は、ソース電極405aおよびドレイン電極405bを覆い、且つ第2の金属酸化物膜404および酸化物半導体膜403と接して設けられている。また、図1に示すトランジスタ310と同様に、図3に示すトランジスタ330において、第3の金属酸化物膜407と、第2の金属酸化物膜404とは、酸化物半導体膜403が存在しない領域において接している。つまり、酸化物半導体膜403は、第2の金属酸化物膜404と第3の金属酸化物膜407とに囲まれて設けられている。また、トランジスタ330において導電層410は、第2のゲート電極として機能させることもできる。その場合において、第3の金属酸化物膜407および第4の金属酸化物膜409は、ゲート絶縁膜として機能する。その他の構成要素については、図1のトランジスタ310と同様である。詳細は、図1に関する記載を参酌することができる。また、図4A乃至図4Fに、上述のトランジスタとは異なる構成のトランジスタの断面図を示す。なお、図4の構成は、図1乃至図3の構成と適宜組み合わることができるものとする。図4Aに示すトランジスタ340は、絶縁表面を有する基板400上に、ゲート電極401と、第1の金属酸化物膜402および第2の金属酸化物膜404でなるゲート絶縁膜と、酸化物半導体膜403と、ソース電極405aと、ドレイン電極405bと、第3の金属酸化物膜407と、第4の金属酸化物膜409と、を含む点で、トランジスタ310と共通している。トランジスタ340とトランジスタ310との相違は、酸化物半導体膜403と、ソース電極405aやドレイン電極405bが接続する位置である。すなわち、トランジスタ340では、酸化物半導体膜403の下部において、酸化物半導体膜403と、ソース電極405aやドレイン電極405bとが接している。その他の構成要素については、図1のトランジスタ310と同様である。詳細は、図1に関する記載を参酌することができる。図4Bに示すトランジスタ350は、絶縁表面を有する基板400上に、第1の金属酸化物膜402と、第2の金属酸化物膜404と、酸化物半導体膜403と、ソース電極405aと、ドレイン電極405bと、第3の金属酸化物膜407および第4の金属酸化物膜409でなるゲート絶縁膜と、ゲート電極414と、を含む点で、トランジスタ320と共通している。トランジスタ350とトランジスタ320との相違は、酸化物半導体膜403と、ソース電極405aやドレイン電極405bが接続する位置である。すなわち、トランジスタ350では、酸化物半導体膜403の下部において、酸化物半導体膜403と、ソース電極405aやドレイン電極405bとが接している。その他の構成要素については、図2のトランジスタ320と同様である。詳細は、図2に関する記載を参酌することができる。図4Cに示すトランジスタ360は、絶縁表面を有する基板400上に、ゲート電極401と、第1の金属酸化物膜402および第2の金属酸化物膜404でなるゲート絶縁膜と、酸化物半導体膜403と、ソース電極405aと、ドレイン電極405bと、第3の金属酸化物膜407と、第4の金属酸化物膜409と、酸化物半導体膜403と重畳する領域に設けられた導電層410と、を含む点で、トランジスタ330と共通している。トランジスタ360とトランジスタ330との相違は、酸化物半導体膜403と、ソース電極405aやドレイン電極405bが接続する位置である。すなわち、トランジスタ360では、酸化物半導体膜403の下部において、酸化物半導体膜403と、ソース電極405aやドレイン電極405bとが接している。その他の構成要素については、図3のトランジスタ330と同様である。詳細は、図3に関する記載を参酌することができる。図4Dに示すトランジスタ370は、絶縁表面を有する基板400上に、ゲート電極401と、第1の金属酸化物膜402および第2の金属酸化物膜404でなるゲート絶縁膜と、酸化物半導体膜403と、ソース電極405aと、ドレイン電極405bと、第3の金属酸化物膜407と、第4の金属酸化物膜409と、を含む点で、トランジスタ310と共通している。トランジスタ370とトランジスタ310との相違は、トランジスタ370において、第3の金属酸化物膜407および第2の金属酸化物膜404、ならびに、第1の金属酸化物膜402および第4の金属酸化物膜409が、酸化物半導体膜403の存在しない領域において接している点である。トランジスタ370においては、第2の金属酸化物膜404および第3の金属酸化物膜407に加えて、第1の金属酸化物膜402および第4の金属酸化物膜409によっても酸化物半導体膜403が囲まれた構成となるため、より水素または水分等の不純物の混入を防止することができる。なお、図4Dに示すトランジスタ370の構成は、例えば、第3の金属酸化物膜407成膜後に、該第3の金属酸化物膜407および第2の金属酸化物膜404をパターニングすることで形成することができる。また、第1の金属酸化物膜402と第2の金属酸化物膜404とは、エッチングの選択比がとれる材料を選択するのが好ましい。その他の構成要素については、図1のトランジスタ310と同様である。詳細は、図1に関する記載を参酌することができる。なお、金属酸化物膜は、必ずしも酸化物半導体膜403の上層および下層に2層ずつ設けなくともよい。例えば、図4Eに示すトランジスタ380は、トランジスタ310における第3の金属酸化物膜407および第4の金属酸化物膜409の積層構造を、金属酸化物膜413の単層構造とした例であり、図4Fに示すトランジスタ390は、トランジスタ310における第1の金属酸化物膜402および第2の金属酸化物膜404の積層構造を、金属酸化物膜411の単層構造とした例である。金属酸化物膜413または金属酸化物膜411としては、第13族元素および酸素を含む材料を用いて形成することができ、例えば、酸化ガリウム、酸化アルミニウム、酸化アルミニウムガリウム、酸化ガリウムアルミニウムのいずれか一または複数を含む材料などを用いることができる。また、金属酸化物膜413または金属酸化物膜411は、上述の第1乃至第4の金属酸化物膜と同様に酸素過剰領域を有しているのが好ましい。その他の構成要素については、図1のトランジスタ310と同様である。詳細は、図1に関する記載を参酌することができる。トランジスタの作製工程の例以下、図5および図6を用いて、本実施の形態に係るトランジスタの作製工程の例について説明する。トランジスタ330の作製工程図5A乃至図5Eを用いて、図3に示すトランジスタ330の作製工程の一例について説明する。なお、図1に示すトランジスタ310は、トランジスタ330の構成から導電層410を省略した構成を有し、導電層410を設ける点を除きトランジスタ330の作製工程と同様に作製することができる。まず、絶縁表面を有する基板400上に導電膜を形成した後、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。絶縁表面を有する基板400に使用することができる基板に大きな制限はないが、少なくとも、後の加熱処理に耐えうる程度の耐熱性を有していることが必要となる。例えば、ガラス基板、セラミック基板、石英基板、サファイア基板などの基板を用いることができる。また、絶縁表面を有していれば、シリコンや炭化シリコンなどの単結晶半導体基板、多結晶半導体基板、シリコンゲルマニウムなどの化合物半導体基板、SOI基板などを適用することも可能であり、これらの基板上に半導体素子が設けられていてもよい。また、基板400として、可撓性基板を用いてもよい。下地膜となる絶縁膜を基板400とゲート電極401との間に設けてもよい。下地膜は、基板400からの不純物元素の拡散を防止する機能があり、窒化シリコン膜、酸化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜、又は酸化窒化シリコン膜から選ばれた一又は複数の膜による積層構造により形成することができる。また、ゲート電極401は、モリブデン、チタン、タンタル、タングステン、アルミニウム、銅、ネオジム、スカンジウム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。次いで、ゲート電極401上に第1の金属酸化物膜402を形成する。第1の金属酸化物膜402は、第13族元素および酸素を含む材料を用いて形成することができ、例えば、酸化ガリウム、酸化アルミニウム、酸化アルミニウムガリウム、酸化ガリウムアルミニウムのいずれか一または複数を含む材料などを用いることができる。なお、後に成膜する第2の金属酸化物膜404との界面の状態を良好に保ち、且つ、酸化物半導体膜への水の侵入を防止するために、第1の金属酸化物膜402として酸化アルミニウムガリウム膜を適用するのがより好ましい。または、第1の金属酸化物膜402には、第13族元素の他に、イットリウムなどの第3族元素、ハフニウムなどの第4族元素、シリコンなどの第14族元素、または、窒素などの水素以外の不純物元素を含ませることができる。このような不純物元素を、例えば0を超えて20原子以下程度含ませることで、第1の金属酸化物膜402のエネルギーギャップを、該元素の添加量により制御することができる。第1の金属酸化物膜402は、水素、水などの不純物を混入させない方法を用いて成膜することが好ましい。第1の金属酸化物膜402に水素、水などの不純物が含まれると、後に形成される酸化物半導体膜に水素、水などの不純物の侵入や、水素、水などの不純物による酸化物半導体膜中の酸素の引き抜き、などによって酸化物半導体膜が低抵抗化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ためである。第1の金属酸化物膜402は、例えば、スパッタリング法によって成膜するのが好ましい。成膜する際に用いるスパッタガスとしては、水素、水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。スパッタリング法としては、直流電源を用いるDCスパッタリング法、パルス的に直流バイアスを加えるパルスDCスパッタリング法、又はACスパッタリング法などを用いることができる。なお、第1の金属酸化物膜402として、酸化アルミニウムガリウム膜または酸化ガリウムアルミニウム膜を形成する際には、スパッタリング法に用いるターゲットとして、アルミニウムパーティクルが添加された酸化ガリウムターゲットを適用してもよい。アルミニウムパーティクルが添加された酸化ガリウムターゲットを用いることにより、ターゲットの導電性を高めることができるため、スパッタリング時の放電を容易なものとすることができる。このようなターゲットを用いることで、量産化に適した金属酸化物膜を作製することができる。次いで、第1の金属酸化物膜402に酸素を供給する処理を行うことが望ましい。酸素を供給する処理としては、酸素雰囲気における熱処理、酸素ドープ処理等がある。または、電界で加速した酸素イオンを照射して、酸素を添加しても良い。なお、本明細書等において、酸素ドープ処理とは、酸素をバルクに添加することをいい、当該バルクの用語は、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。また、酸素ドープには、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が含まれる。第1の金属酸化物膜402に対して、酸素ドープ処理等の酸素を供給する処理を行うことにより、第1の金属酸化物膜402には化学量論的組成比より酸素が多い領域が形成される。このような領域を備えることにより、後に成膜される第2の金属酸化物膜または酸化物半導体膜に酸素を供給し、酸化物半導体膜中または界面の酸素欠陥を低減することができる。または、スパッタリング法を用いて第1の金属酸化物膜402を成膜する際に、酸素ガスまたは、不活性気体例えば、アルゴン等の希ガス、または、窒素と酸素の混合ガスを導入することで、第1の金属酸化物膜402に酸素過剰領域を形成することもできる。なお、スパッタリング法による成膜後、熱処理を加えても良い。例えば、第1の金属酸化物膜402として酸化アルミニウムガリウム膜を用いた場合、酸素ドープ処理等の酸素を供給する処理を行うことにより、GaxAl2-xO3α0<x<1、0<α<1とすることができる。次いで、第1の金属酸化物膜402上に第2の金属酸化物膜404を形成する図5A。これにより、第1の金属酸化物膜402および第2の金属酸化物膜404よりなるゲート絶縁膜第1のゲート絶縁膜が形成される。第2の金属酸化物膜404は、第13族元素および酸素を含む材料を用いて形成することができ、例えば、酸化ガリウム、酸化アルミニウム、酸化アルミニウムガリウム、酸化ガリウムアルミニウムのいずれか一または複数を含む材料などを用いることができる。なお、上述のように、後に成膜する酸化物半導体膜との界面の状態を良好に保ち、且つ、酸化物半導体膜との界面における水素のパイルアップを抑制するために、第2の金属酸化物膜404として酸化ガリウムアルミニウム膜を適用するのがより好ましい。なお、第1の金属酸化物膜402と同様に、第2の金属酸化物膜404には、第13族元素の他に、イットリウムなどの第3族元素、ハフニウムなどの第4族元素、シリコンなどの第14族元素、または窒素などの水素以外の不純物元素を含ませてもよい。また、第2の金属酸化物膜404の成膜は、水素、水などの不純物を混入させない方法を用いることが好ましく、例えばスパッタリング法を適用することができる。詳細は、第1の金属酸化物膜402と同様であり、第1の金属酸化物膜402の形成方法を参酌することができる。次いで、第2の金属酸化物膜404に酸素を供給する処理を行うことが望ましい。酸素を供給する処理としては、酸素雰囲気における熱処理、酸素ドープ処理等がある。または、電界で加速した酸素イオンを照射して、酸素を添加しても良い。または、スパッタリング法を用いて第2の金属酸化物膜404を成膜する際に、酸素ガス、または、不活性気体例えば、アルゴン等の希ガス、または、窒素と酸素の混合ガスを導入することで、第2の金属酸化物膜404に酸素を供給してもよい。例えば、酸化ガリウム膜を成膜する際に、基板とターゲットの間の距離を60mmとし、圧力を0.4Paとし、RF電源を1kWとし、成膜温度を室温とし、アルゴンガスの流量を25sccmとし、酸素ガスの流量を25sccmとすることができる。なお、成膜温度は室温に限られず、例えば400°Cとしてもよい。また、アルゴンガスを導入せずに、酸素ガスの流量を50sccmとしてもよい。または、スパッタリング法による成膜後に、熱処理例えば、超乾燥空気中において、450°C以上650°C以下で1時間を行っても良い。これらの成膜方法によって、化学量論的組成比より酸素が多い酸化ガリウム膜を成膜することができ、Ga2O3α0<α<1、例えば、0.32≦α≦0.48とすることできる。第2の金属酸化物膜404に対して、酸素ドープ処理等の酸素を供給する処理以下、酸素供給処理とも表記するを行うことにより、第2の金属酸化物膜404には化学量論的組成比より酸素が多い領域が形成される。このような領域を備えることにより、後に成膜される酸化物半導体膜に酸素を供給し、酸化物半導体膜中または界面の酸素欠陥を低減することができる。なお、第2の金属酸化物膜404への酸素供給処理を、先に示した第1の金属酸化物膜402への酸素供給処理と兼ねさせても良い。第2の金属酸化物膜404として酸化ガリウム膜または酸化ガリウムアルミニウム膜を用いた場合、酸素ドープ処理等の酸素供給処理を行うことにより、GaxAl2-xO3α1<x≦2、0<α<1とすることが好ましい。次いで、第2の金属酸化物膜404上に、膜厚3nm以上30nm以下の酸化物半導体膜403をスパッタリング法で形成する。酸化物半導体膜403の膜厚を大きくしすぎると例えば、膜厚を50nm以上とすると、トランジスタがノーマリーオンとなってしまうおそれがあるため、上述の膜厚とするのが好ましい。なお、第1の金属酸化物膜402、第2の金属酸化物膜404および酸化物半導体膜403は、大気に触れさせることなく連続して成膜するのが好ましい。酸化物半導体膜403に用いる酸化物半導体としては、四元系金属の酸化物であるIn-Sn-Ga-Zn-O系酸化物半導体や、三元系金属の酸化物である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、二元系金属の酸化物である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、In-Ga-O系酸化物半導体や、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を有する酸化物膜、という意味であり、その組成比はとくに問わない。また、InとGaとZn以外の元素を含んでもよい。また、酸化物半導体膜403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。また、酸化物半導体膜403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=10:1~1:2、さらに好ましくはIn:Zn=15:1~1.5:1モル数比に換算するとIn2O3:ZnO=15:2~3:4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。本実施の形態では、酸化物半導体膜403としてIn-Ga-Zn-O系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、酸化物半導体膜403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。酸化物半導体膜403としてIn-Ga-Zn-O膜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]のターゲットを用いることができる。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]のターゲットを用いてもよい。また、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。充填率の高いターゲットを用いることにより、成膜した酸化物半導体膜403は緻密な膜とすることができる。酸化物半導体膜403を成膜する際に用いるスパッタガスとしては、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。酸化物半導体膜403の成膜は、減圧状態に保持された成膜室内に基板400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400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膜403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上に酸化物半導体膜403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、排気手段は、ターボ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膜403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。その後、酸化物半導体膜403に対して、熱処理第1の熱処理を行うことが望ましい。この第1の熱処理によって酸化物半導体膜403中の、過剰な水素水や水酸基を含むを除去することができる。さらに、この第1の熱処理によって、第1の金属酸化物膜402または第2の金属酸化物膜404中の過剰な水素水や水酸基を含むを除去することも可能である。第1の熱処理の温度は、250°C以上700°C以下、好ましくは450°C以上600°C以下、または基板の歪み点未満とする。熱処理は、例えば、抵抗発熱体などを用いた電気炉に被処理物を導入し、窒素雰囲気下、450°C、1時間の条件で行うことができる。この間、酸化物半導体膜403は大気に触れさせず、水や水素の混入が生じないようにする。熱処理装置は電気炉に限られず、加熱されたガスなどの媒体からの熱伝導、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良い。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熱処理を行う装置である。ガスとしては、アルゴンなどの希ガス、または窒素のような、熱処理によって被処理物と反応しない不活性気体が用いられる。例えば、第1の熱処理として、熱せられた不活性ガス雰囲気中に被処理物を投入し、数分間熱した後、当該不活性ガス雰囲気から被処理物を取り出すGRTA処理を行ってもよい。GRTA処理を用いると短時間での高温熱処理が可能となる。また、被処理物の耐熱温度を超える温度条件であっても適用が可能となる。なお、処理中に、不活性ガスを、酸素を含むガスに切り替えても良い。酸素を含む雰囲気において第1の熱処理を行うことで、酸素欠損に起因する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ためである。なお、不活性ガス雰囲気としては、窒素、または希ガスヘリウム、ネオン、アルゴン等を主成分とする雰囲気であって、水、水素などが含まれない雰囲気を適用するのが望ましい。例えば、熱処理装置に導入する窒素や、ヘリウム、ネオン、アルゴン等の希ガスの純度を、6N99.9999以上、好ましくは7N99.99999以上すなわち、不純物濃度が1ppm以下、好ましくは0.1ppm以下とする。ところで、上述の熱処理第1の熱処理には水素や水などを除去する効果があるから、当該熱処理を、脱水化処理や、脱水素化処理などと呼ぶこともできる。当該脱水化処理や、脱水素化処理は、例えば、酸化物半導体膜403を島状に加工した後などのタイミングにおいて行うことも可能である。また、このような脱水化処理、脱水素化処理は、一回に限らず複数回行っても良い。また、酸化物半導体膜403に接するゲート絶縁膜第1の金属酸化物膜402および第2の金属酸化物膜404の積層は、酸素ドープ処理等によって酸素を供給されており、酸素過剰領域を有する。したがって、酸化物半導体膜403から、ゲート絶縁膜への酸素の移動を抑制することができる。また、酸素を供給されたゲート絶縁膜と接して酸化物半導体膜403を積層することで、ゲート絶縁膜から酸化物半導体膜403へ酸素を供給することができる。また、酸化物半導体膜403と接する第2の金属酸化物膜404として、酸素過剰領域を有する酸化ガリウムアルミニウム膜を設けることで、酸化物半導体膜403との界面の状態を良好に保ち、且つ、該界面における水素のパイルアップを低減することができる。さらに、第1の金属酸化物膜402として、酸素過剰領域を有する酸化アルミニウムガリウム膜を設けることで、酸化物半導体膜403への水の侵入を防止することができる。なお、酸素過剰領域を有するゲート絶縁膜からの酸化物半導体膜403への酸素の供給は、ゲート絶縁膜と、酸化物半導体膜403とが接した状態で熱処理を行うことにより、より促進される。また、ゲート絶縁膜に添加され、酸化物半導体膜403へ供給される酸素の少なくとも一部は、酸素の未結合手を酸化物半導体中で有することが好ましい。未結合手を有することにより、酸化物半導体膜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。次いで、酸化物半導体膜403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膜403に加工するのが好ましい図5B。また、島状の酸化物半導体膜403を形成するための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。ここでの酸化物半導体膜403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。次いで、第2の金属酸化物膜404及び酸化物半導体膜403上に、ソース電極及びドレイン電極これと同じ層で形成される配線を含むを形成するための導電膜を形成する。ソース電極及びドレイン電極に用いる導電膜としては、例えば、Al、Cr、Cu、Ta、Ti、Mo、Wから選ばれた元素を含む金属膜、または上述した元素を成分とする金属窒化物膜窒化チタン膜、窒化モリブデン膜、窒化タングステン膜等を用いることができる。また、Al、Cuなどの金属膜の下側又は上側の一方または双方にTi、Mo、Wなどの高融点金属膜またはそれらの金属窒化物膜窒化チタン膜、窒化モリブデン膜、窒化タングステン膜を積層させた構成としても良い。また、ソース電極及びドレイン電極に用いる導電膜は、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膜上にレジストマスクを形成し、選択的にエッチングを行ってソース電極405a、ドレイン電極405bを形成した後、レジストマスクを除去する図5C。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。酸化物半導体膜403上で隣り合うソース電極405aの下端部とドレイン電極405bの下端部との間隔幅によって後に形成されるトランジスタのチャネル長Lが決定される。なお、チャネル長L=25nm未満の露光を行う場合には、例えば、数nm~数10nm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を微細化することが可能であり、回路の動作速度を高速化できる。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、導電膜のエッチングの際に、酸化物半導体膜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、導電膜のみをエッチングし、酸化物半導体膜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、導電膜のエッチングの際に酸化物半導体膜403は一部のみがエッチングされ、例えば、酸化物半導体膜403の膜厚の5乃至50がエッチングされ、溝部凹部を有する酸化物半導体膜403となることもある。次いで、N2O、N2、またはArなどのガスを用いたプラズマ処理を行い、露出している酸化物半導体膜403の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、当該プラズマ処理に続けて大気に触れることなく、酸化物半導体膜403に接する第3の金属酸化物膜407を形成することが望ましい。第3の金属酸化物膜407は、第2の金属酸化物膜404と同様の材料、同様の工程で形成することができる。なお、酸化物半導体膜との界面の状態を良好に保ち、且つ、酸化物半導体膜との界面における水素のパイルアップを抑制するために、第2の金属酸化物膜404と同様に、第3の金属酸化物膜407として酸化ガリウムアルミニウム膜を適用するのがより好ましい。次いで、第3の金属酸化物膜407に酸素ドープ処理等の酸素を供給する処理を行うことが望ましい。なお、スパッタリング法を用いて第3の金属酸化物膜407を成膜する際に、酸素ガス、または、不活性気体例えば、アルゴン等の希ガス、または、窒素と酸素の混合ガスを導入することで、第3の金属酸化物膜407に酸素を供給してもよい。次に、第3の金属酸化物膜407上に、第4の金属酸化物膜409を成膜する図5D。トランジスタ330において、第3の金属酸化物膜407および第4の金属酸化物膜409は、ゲート絶縁膜第2のゲート絶縁膜として機能する。第4の金属酸化物膜409は、第1の金属酸化物膜402と同様の材料、同様の工程で形成することができる。なお、第3の金属酸化物膜407との界面の状態を良好に保ち、且つ、酸化物半導体膜への水の侵入を防止するために、第4の金属酸化物膜409として酸化アルミニウムガリウム膜を適用するのがより好ましい。次いで、第4の金属酸化物膜409に対して、酸素ドープ処理等の酸素を供給する処理を行うことが望ましい。なお、スパッタリング法を用いて第4の金属酸化物膜409を成膜する際に、酸素ガス、または、不活性気体例えば、アルゴン等の希ガス、または、窒素と酸素の混合ガスを導入することで、第4の金属酸化物膜409に酸素を供給してもよい。なお、第4の金属酸化物膜409へ酸素を供給する処理を、第3の金属酸化物膜407へ酸素を供給する処理と兼ねさせても良い。次に酸化物半導体膜403が、第3の金属酸化物膜407と一部チャネル形成領域が接した状態で第2の熱処理を行うのが好ましい。第2の熱処理の温度は、250°C以上700°C以下、好ましくは450°C以上600°C以下、または基板の歪み点未満とする。第2の熱処理は、窒素、酸素、超乾燥空気水の含有量が20ppm以下、好ましくは1ppm以下、より好ましくは10ppb以下の空気、または希ガスアルゴン、ヘリウムなどの雰囲気下で行えばよいが、上記窒素、酸素、超乾燥空気、または希ガス等の雰囲気に水、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。第2の熱処理においては、酸化物半導体膜403と、酸素過剰領域を有する第2の金属酸化物膜404および第3の金属酸化物膜407と、が接した状態で加熱される。したがって、上述の脱水化または脱水素化処理によって同時に減少してしまう可能性のある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、酸素を含む第2の金属酸化物膜404および第3の金属酸化物膜407の少なくとも一方より酸化物半導体膜403へ供給することができる。これによって、酸化物半導体膜403中の電荷捕獲中心を低減することができる。以上の工程で高純度化し、電気的にi型真性化された酸化物半導体膜403を形成することができる。また、この加熱処理によって、第1乃至第4の金属酸化物膜も同時に不純物が除去され、高純度化されうる。なお、本実施の形態では、第4の金属酸化物膜409の形成後に第2の熱処理を行っているが、第2の熱処理のタイミングは第3の金属酸化物膜407の形成後であればこれに特に限定されない。例えば、第3の金属酸化物膜407の形成後に第2の熱処理を行っても良い。上述のように、第1の熱処理及び第2の熱処理を適用することで、酸化物半導体膜403を、そ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することができる。高純度化された酸化物半導体膜403中にはドナーに由来する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未満である。次いで、第4の金属酸化物膜409上であって、酸化物半導体膜403のチャネル形成領域と重畳する領域に導電層410を設けることで、図5Eに示すトランジスタ330を形成することができる。導電層410は、第2のゲート電極として機能させることができ、ゲート電極401と同様の材料、同様の工程で形成することができる。なお、導電層410を第2のゲート電極として用いる場合には、第3の金属酸化物膜407および第4の金属酸化物膜409よりなる積層膜が第2のゲート絶縁膜として機能する。導電層410を第2のゲート電極として機能させ、該導電層410を酸化物半導体膜403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、トランジスタ330の信頼性を調べるためのバイアス-熱ストレス試験以下、BT試験というにおいて、BT試験前後におけるトランジスタ330のしきい値電圧の変化量をより低減することができる。なお、第2のゲート電極は、電位がゲート電極401第1のゲート電極と同じでもよいし、異なっていても良い。また、第2のゲート電極の電位は、GND、0V、或いはフローティング状態であってもよい。以上の工程でトランジスタ330が形成される。トランジスタ330は、水素、水、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膜403より意図的に排除し、高純度化された酸化物半導体膜403を含むトランジスタである。さらに、第1乃至第4の金属酸化物膜を設けることによって、水や水素などの不純物の酸化物半導体膜403への再混入、または、酸化物半導体膜403及び該界面からの酸素の放出を低減または防止することが可能となる。よって、トランジスタ330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。なお、図示しないが、トランジスタ330を覆うようにさらに保護絶縁膜を形成しても良い。保護絶縁膜としては、窒化珪素膜、窒化酸化珪素膜、または窒化アルミニウム膜などを用いることができる。また、トランジスタ330上に平坦化絶縁膜を設けても良い。平坦化絶縁膜としては、アクリル、ポリイミド、ベンゾシクロブテン、ポリアミド、エポキシ等の、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膜を複数積層させてもよい。トランジスタ320の作製工程図6A乃至図6Eを用いて、図2に示すトランジスタ320の作製工程の一例について説明する。なお、トランジスタ320の作製工程は、多くの部分でトランジスタ330と共通している。したがって、以下においては、重複する部分の説明は省略することがある。まず、絶縁表面を有する基板400上に第1の金属酸化物膜402を形成する。その後、第1の金属酸化物膜402に酸素ドープ処理等の酸素を供給する処理を行うのが好ましい。なお、下地膜となる絶縁膜を基板400と第1の金属酸化物膜402との間に設けてもよい。下地膜は、基板400からの不純物元素の拡散を防止する機能があり、窒化シリコン膜、酸化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜、又は酸化窒化シリコン膜から選ばれた一又は複数の膜による積層構造により形成することができる。次いで、第1の金属酸化物膜402上に第2の金属酸化物膜404を成膜する図6A。第2の金属酸化物膜404の成膜後には、酸素ドープ処理等の酸素を供給する処理を行うのが好ましい。なお、第1の金属酸化物膜402への酸素供給処理を、第2の金属酸化物膜404への酸素供給処理と兼ねさせてもよい。次に、第2の金属酸化物膜404上に、酸化物半導体膜403を形成し、当該酸化物半導体膜403を島状に加工する図6B。なお、酸化物半導体膜403の形成後、または、酸化物半導体膜403を島状に加工した後には、熱処理脱水化処理、脱水素化処理を行うことが好ましい。詳細は、トランジスタ330と同様である。次いで、酸化物半導体膜403上に、ソース電極およびドレイン電極これと同じ層で形成される配線を含むを形成するための導電膜を形成し、当該導電膜を加工して、ソース電極405aおよびドレイン電極405bを形成する図6C。次に、ソース電極405aおよびドレイン電極405bを覆い、且つ、酸化物半導体膜403の一部と接するように、第3の金属酸化物膜407を形成する。その後、第3の金属酸化物膜407に酸素ドープ処理等の酸素を供給する処理を行うのが好ましい。次いで、第3の金属酸化物膜407上に、第4の金属酸化物膜409を成膜し、第3の金属酸化物膜407と第4の金属酸化物膜409との積層よりなるゲート絶縁膜を形成する図6D。なお、第4の金属酸化物膜409の成膜後には、酸素ドープ等の酸素を供給する処理を行うのが好ましい。また、第3の金属酸化物膜407への酸素供給処理を、第4の金属酸化物膜409への酸素供給処理と兼ねさせてもよい。また、第3の金属酸化物膜407へ酸素供給処理を行った後に、熱処理を行うのが好ましい。当該熱処理によって、酸素を含む第2の金属酸化物膜404および第3の金属酸化物膜407の少なくとも一方から、酸化物半導体膜403へ酸素を供給することができる。次いで、第4の金属酸化物膜409上に導電膜を形成し、当該導電膜を加工して、ゲート電極414を形成する。ゲート電極414は、トランジスタ330におけるゲート電極401と同様の材料、同様の工程で形成することができる。以上の工程で、トランジスタ320を形成することができる図6E。以上、本実施の形態において示すように、第13族元素および酸素を含む材料を用いて、酸化物半導体膜と接する絶縁膜を形成することにより、酸化物半導体膜と該絶縁膜との界面の状態を良好に保つことができる。特に、酸化物半導体膜と接する絶縁膜を、ガリウムの含有量の多い膜である、酸化ガリウム膜または酸化ガリウムアルミニウム膜とすることで、絶縁膜と酸化物半導体膜との界面における水素のパイルアップを効果的に抑制することができる。さらに、酸化物半導体膜と接する絶縁膜を積層構造として、酸化ガリウム膜または酸化ガリウムアルミニウム膜に接してすなわち、酸化物半導体膜の外側に、アルミニウムの含有量の多い膜である酸化アルミニウムガリウム膜等を設けることで、酸化物半導体膜への水の侵入を防止することができる。また、酸化物半導体膜の上下に、アルミニウムを含む膜を設け、さらに、当該アルミニウムを含む膜同士を密着させる構造とすることで、水の侵入の防止効果をより向上させることができる。また、酸化物半導体膜と接する絶縁膜が化学量論的組成比より酸素が多い領域を含むことにより、酸化物半導体膜の脱水化または脱水素化処理によって同時に減少してしまう可能性のある酸素を、酸化物半導体膜へ供給することができる。これによって、酸化物半導体膜中の酸素欠陥を低減することができるため、酸化物半導体膜中の電荷捕獲中心を低減することができる。以上の工程で高純度化し、電気的にi型真性化された酸化物半導体膜を形成することができる。本発明の一態様に係る半導体装置では、高純度化された酸化物半導体膜を活性層として用いることで、トランジスタのオフ電流密度を、ソース電極とドレイン電極間の電圧によっては、10zA/μm以下、好ましくは1zA/μm以下、更に好ましくは1yA/μm以下にすることができる。従って、高純度化された酸化物半導体膜を活性層として用いたトランジスタは、オフ電流が、結晶性を有するシリコンを用いたトランジスタに比べて著しく低い。また、高純度化された酸化物半導体を用いることで、トランジスタのオフ電流の温度依存性を著しく低減することができる。これは、酸化物半導体中で電子供与体ドナーとなる不純物を除去して、酸化物半導体が高純度化することによって、導電型が限りなく真性型に近づき、フェルミ準位が禁制帯の中央に位置するためと言える。また、これは、酸化物半導体のエネルギーギャップが3eV以上であり、熱励起キャリアが極めて少ないことにも起因する。また、ソース電極及びドレイン電極が縮退した状態にあることも、温度依存性を低減する要因となっている。トランジスタの動作は、縮退したソース電極から酸化物半導体に注入されたキャリアによるものがほとんどであり、キャリア密度には温度依存性がないことから、オフ電流の温度依存性を著しく低減可能であることを説明することができる。また、水素濃度が十分に低減されて高純度化され、十分な酸素の供給により酸素欠乏に起因するエネルギーギャップ中の欠陥準位が低減された酸化物半導体膜では、キャリア濃度が十分に少なく、このような酸化物半導体膜を活性層として用いることで、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。以上示したように、本発明の一態様によって、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。以上、本実施の形態に示す構成、方法などは、他の実施の形態に示す構成、方法などと適宜組み合わせて用いることができる。実施の形態2実施の形態1で例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。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膜又は多結晶半導体膜で形成された走査線駆動回路4004、信号線駆動回路4003が実装されている。また別途形成された信号線駆動回路4003と、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、4018b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膜又は多結晶半導体膜で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、別途形成された信号線駆動回路4003と、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、実施の形態1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。半導体装置の一形態について、図8乃至図10を用いて説明する。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膜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の電極層第1の電極4030と同じ導電膜から形成され、端子電極4016は、トランジスタ4010、トランジスタ4011のソース電極及びドレイン電極と同じ導電膜で形成されている。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。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、実施の形態1で示したトランジスタを適用することができる。なお、図8乃至図10においては、実施の形態1で示したトランジスタ330を用いる例を示しているが、本実施の形態はこれに限られるものではなく、トランジスタ310、320、340、350、360、370、380または390等を適宜用いることが可能である。また、トランジスタ4010とトランジスタ4011とを必ずしも同じ構造のトランジスタとしなくともよい。トランジスタ4010、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。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の電極層第2の電極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膜4032、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4035は絶縁膜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。また、液晶材料の固有抵抗率は、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率の値は、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。高純度の酸化物半導体膜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高純度化された酸化物半導体膜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、本実施の形態で用いる高純度化された酸化物半導体膜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、液晶表示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、上記トランジスタは、同一基板上に駆動回路部または画素部に作り分けて作製することができるため、液晶表示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、ASV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、バックライトとして複数の発光ダイオードLEDを用いて、時間分割表示方式フィールドシーケンシャル駆動方式を行うことも可能である。フィールドシーケンシャル駆動方式を適用することで、カラーフィルタを用いることなく、カラー表示を行うことができる。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、図12Aに、実施の形態1で示したトランジスタ310を適用した液晶表示装置における一画素の平面図を示す。また、図12Bは図12Aの線X1-X2における断面図である。図12Aにおいて、複数のソース配線ソース電極405aを含むが互いに平行図中上下方向に延伸かつ互いに離間した状態で配置されている。複数のゲート配線ゲート電極401を含むは、ソース配線に略直交する方向図中左右方向に延伸し、かつ互いに離間するように配置されている。容量配線408は、複数のゲート配線それぞれに隣接する位置に配置されており、ゲート配線に概略平行な方向、つまり、ソース配線に概略直交する方向図中左右方向に延伸している。ソース配線と、容量配線408及びゲート配線とによって、略長方形の空間が囲まれているが、この空間に液晶表示装置の画素電極、共通電極が液晶層444を介して配置されている。画素電極を駆動するトランジスタ310は、図中左上の角に配置されている。画素電極及びトランジスタは、マトリクス状に複数配置されている。図12の液晶表示装置において、トランジスタ310に電気的に接続する第1の電極446が画素電極として機能し、第2の電極447が共通電極として機能する。また、第1の電極446と液晶層444との間、または、第2の電極447と液晶層444との間には、配向膜が設けられていてもよい。また、図12に示す画素は、第1の電極446と第2の電極447が重畳しない領域では、対向基板である第2の基板442側に遮光層450ブラックマトリクスが設けられている。また、第2の基板442は、遮光層450上に、絶縁層455が設けられている。なお、遮光層450は、液晶層444を挟持して固着される一対の基板の内側液晶層444側に設けてもよいし、基板の外側液晶層444と反対側に設けてもよい。トランジスタ310は、ゲート電極401と、第1の金属酸化物膜402および第2の金属酸化物膜404の積層構造からなるゲート絶縁膜と、酸化物半導体膜403と、ソース電極405aと、ドレイン電極405bと、第3の金属酸化物膜407と、第4の金属酸化物膜409と、を含む。また、トランジスタ310上には、層間膜417が形成されている。また、図示しないが、光源としてバックライト、サイドライトなどを用いることができる。光源からの光は素子基板である第1の基板441側から、視認側である第2の基板442へと透過するように照射される。また、図12においては、第1の基板441の外側液晶層444と反対側に偏光板443aを、第2の基板442の外側液晶層444と反対側に偏光板443bを設ける。図12に示す構成においては、ゲート電極401が酸化物半導体膜403の下側を覆う形で配置されており、また、遮光層450が酸化物半導体膜403の上側を覆う形で配置される。従って、トランジスタ310は上側及び下側で光の遮光ができる構造とすることができる。当該遮光により、トランジスタ特性の劣化を低減することができる。また、図13Aに、実施の形態1で示したトランジスタ310を適用した別の液晶表示装置における一画素の一部を拡大した平面図を示す。また、図13Bは図13Aの線Y1-Y2における断面図である。図13の液晶表示装置の形態は、複数の画素がマトリクス状に設けられ、画素に実施の形態1で示した酸化物半導体膜を含むトランジスタ310と、遮光層451と、平坦化膜として設けられた層間膜417と、画素電極として用いる第1の電極446と、画素電極上に液晶層444とを有している。なお、図13においては、実施の形態1で示したボトムゲート型のトランジスタ310を適用する例を示すが、本実施の形態はこれに限られるものではない。図13においては、トランジスタ310を覆うように、少なくとも、酸化物半導体膜403と重畳する領域に遮光層451ブラックマトリクスが設けられている。遮光層451はトランジスタ310の酸化物半導体膜403への光の入射を遮断することができるため、酸化物半導体膜403の光感度によるトランジスタ310の電気特性の変動を防止し安定化する効果がある。また、遮光層451は隣り合う画素への光漏れを防止することもできるため、より高コントラスト及び高精細な表示を行うことが可能になる。よって、液晶表示装置の高精細、高信頼性を達成することができる。液晶表示装置の対向基板側にさらに遮光層を形成してもよい。その場合、よりコントラスト向上やトランジスタの安定化の効果を高めることができる。遮光層を対向基板側に形成する場合、液晶層を介してトランジスタと対応する領域少なくともトランジスタの半導体層と重畳する領域に形成すれば、対向基板から入射する光によるトランジスタの電気特性の変動をより防止することができる。遮光層451は、光を反射、又は吸収し、遮光性を有する材料を用いる。例えば、黒色の有機樹脂を用いることができ、感光性又は非感光性のポリイミドなどの樹脂材料に、顔料系の黒色樹脂やカーボンブラック、チタンブラック等を混合させて形成すればよい。また、遮光性の金属膜を用いることもでき、例えばクロム、モリブデン、ニッケル、チタン、コバルト、銅、タングステン、又はアルミニウムなどを用いればよい。遮光層451の形成方法は特に限定されず、材料に応じて、蒸着法、スパッタ法、CVD法などの乾式法、又はスピンコート、ディップ、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、オフセット印刷等などの湿式法を用い、必要に応じてエッチング法ドライエッチング又はウエットエッチングにより所望のパターンに加工すればよい。なお、図13に示すように、層間膜417の一部として遮光層を形成する場合、遮光層と画素領域の位置あわせの誤差問題が生じず、より精密な形成領域の制御ができ、微細なパターンの画素にも対応することができる。また、遮光層451を第1の基板441側に設けることで、液晶層444への高分子安定化のための光照射時に、遮光層451によって対向基板側から照射される光が吸収、遮断されることがないために、液晶層444全体に均一に照射することができる。よって、光重合の不均一による液晶の配向乱れやそれに伴う表示ムラなどを防止することができる。また、図14Aおよび図14Bに示すように、遮光層451および層間膜417上であって、酸化物半導体膜403のチャネル形成領域と重畳する領域に、第1の電極446と同じ層で形成される導電層420を形成してもよい。導電層420は、第2のゲート電極として機能させることができる。なお、図14Bは図14Aの線Z1-Z2における断面図である。図13および図14に示す構成では、ゲート電極401が酸化物半導体膜403の下側を覆う形で配置されており、また、遮光層451が酸化物半導体膜403の上側を覆う形で配置される。従って、トランジスタは上側及び下側で光の遮光ができる構造とすることができる。これによって、酸化物半導体膜403への迷光の照射を、遮光層を設けない場合の10分の一程度、好ましくは100分の一程度にまで低減することができる。また、当該遮光により、トランジスタ特性の劣化を低減することができる。また、図14に示す構成においては、導電層420を酸化物半導体膜403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、トランジスタの信頼性を調べるためのBT試験において、BT試験前後におけるトランジスタのしきい値電圧の変化量をより低減することができる。また、層間膜に有彩色の透光性樹脂層を用いることもできる。図15Aおよび図15Bに、実施の形態1で示したトランジスタ310を適用し、層間膜に有彩色の透光性樹脂層を用いた液晶表示装置を示す。なお、図15Bは図15Aの線W1-W2における断面図である。図15の液晶表示装置の形態は、複数の画素がマトリクス状に設けられ、画素に酸化物半導体膜を含むトランジスタ310と、トランジスタ上に層間膜452と、層間膜452上に絶縁層453と、絶縁層453上に画素電極として機能する第1の電極446と、画素電極上に液晶層444とを有し、層間膜452は有彩色の透光性樹脂層である。トランジスタ310は、ゲート電極401と、第1の金属酸化物膜402および第2の金属酸化物膜404でなるゲート絶縁膜と、酸化物半導体膜403と、ソース電極405aと、ドレイン電極405bと、第3の金属酸化物膜407と、第4の金属酸化物膜409と、を含む。図15の液晶表示装置は、層間膜452に、透過する可視光の光強度を減衰させる機能を有する膜として、有彩色の透光性樹脂層を用いる。有彩色の透光性樹脂層の可視光の光透過率は、酸化物半導体膜403の可視光の光透過率より低い。トランジスタ310上に設ける層間膜452として、有彩色の透光性樹脂層の着色層を用いると、画素の開口率を低下させることなくトランジスタ310の酸化物半導体膜403へ入射する光の強度を減衰させることができ、酸化物半導体の光感度によるトランジスタ310の電気特性の変動を防止し安定化する効果を得られる。また、有彩色の透光性樹脂層は、カラーフィルタ層として機能させることができる。カラーフィルタ層を対向基板側に設ける場合、トランジスタが形成される素子基板との、正確な画素領域の位置合わせが難しく画質を損なう恐れがあるが、層間膜をカラーフィルタ層として直接素子基板側に形成するのでより精密な形成領域の制御ができ、微細なパターンの画素にも対応することができる。また、層間膜とカラーフィルタ層を同一の絶縁層で兼ねるので、工程が簡略化しより低コストで液晶表示装置を作製可能となる。有彩色は、黒、灰、白などの無彩色を除く色であり、着色層はカラーフィルタとして機能させるため、その着色された有彩色の光のみを透過する材料で形成される。有彩色としては、赤色、緑色、青色などを用いることができる。また、シアン、マゼンダ、イエロー黄などを用いてもよい。着色された有彩色の光のみを透過するとは、着色層において透過する光は、その有彩色の光の波長にピークを有するということである。有彩色の透光性樹脂層は、着色層カラーフィルタとして機能させるため、含ませる着色材料の濃度と光の透過率の関係に考慮して、最適な膜厚を適宜制御するとよい。層間膜452を複数の薄膜で積層する場合、少なくとも一層が有彩色の透光性樹脂層であれば、カラーフィルタとして機能させることができる。有彩色の色によって有彩色の透光性樹脂層の膜厚が異なる場合や、遮光層、トランジスタに起因する凹凸を有する場合は、可視光領域の波長の光を透過するいわゆる無色透明絶縁層を積層し、層間膜表面を平坦化してもよい。層間膜の平坦性を高めるとその上に形成される画素電極や共通電極の被覆性もよく、かつ液晶層のギャップ膜厚を均一にすることができるため、より液晶表示装置の視認性を向上させ、高画質化が可能になる。なお、図12乃至図15おいて、図示しないが、配向膜や、位相差板または反射防止膜などの光学フィルムなどを適宜設けるものとする。例えば、偏光板及び位相差板による円偏光を用いてもよい。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、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上に保護膜を形成してもよい。保護膜としては、窒化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜、DLC膜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膜を設けてもよい。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4021は、無機絶縁材料又は有機絶縁材料を用いて形成することができる。なお、アクリル樹脂、ポリイミド、ベンゾシクロブテン樹脂、ポリアミド、エポキシ樹脂等の、耐熱性を有する有機絶縁材料を用いると、平坦化絶縁膜として好適である。また上記有機絶縁材料の他に、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膜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、絶縁膜、導電膜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4030及び第2の電極層4031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、インジウム錫酸化物ITO、インジウム亜鉛酸化物、酸化ケイ素を添加したインジウム錫酸化物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等の金属、又はその合金、若しくはその窒化物から一つ、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。以上のように実施の形態1で例示したトランジスタを適用することで、信頼性の高い半導体装置を提供することができる。なお、実施の形態1で例示したトランジスタは上述の表示機能を有する半導体装置のみでなく、電源回路に搭載されるパワーデバイス、LSI等の半導体集積回路、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など様々な機能を有する半導体装置に適用することが可能である。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。実施の形態3本明細書に開示する半導体装置は、さまざまな電子機器遊技機も含むに適用することができる。電子機器としては、例えば、テレビジョン装置テレビ、また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等のカメラ、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。上記実施の形態で説明した液晶表示装置を具備する電子機器の例について説明する。図11A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。実施の形態1または2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11B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。実施の形態1または2で示した半導体装置を適用することにより、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11Cは、電子書籍の一例を示している。例えば、電子書籍2700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11Cでは表示部2705に文章を表示し、左側の表示部図11Cでは表示部2707に画像を表示することができる。実施の形態1または2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2700とすることができる。また、図11C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2700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2700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11D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、携帯型情報端末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。実施の形態1または2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。また、表示パネル2802はタッチパネルを備えており、図11D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11D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。図11E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。実施の形態1または2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11F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9600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。実施の形態1または2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9600とすることができる。テレビジョン装置9600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9600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。