热处理，在氧化物半导体层的一部分(沟道区）与 氧化物绝缘层416接触的状态下受到加热。由此，对氧化物半导体层的一部分(沟道区)供应 氧。
[0117] 通过上述工序，对氧化物半导体层进行用于脱水化或脱氢化的加热处理之后，选 择性地使氧化物半导体层的一部分（沟道区）处于氧过剩状态。通过上述工序形成晶体管 410〇
[0118] 再者，也可以在大气中以100°C以上且200°C以下的温度进行1小时以上且30小时 以下的加热处理。在本实施方式中以150°C进行10小时的加热处理。作为该加热处理，可以 在固定的加热温度下进行。或可以反复多次进行如下的加热温度变化:加热处理可以在恒 定的加热温度下进行，或服从重复温度周期，即从室温到l〇〇°C以上且200°C以下的加热温 度的升温和从加热温度到室温的降温。
[0119] 也可以在氧化物绝缘层416上还形成保护绝缘层。例如，使用RF溅射法形成氮化硅 膜。RF溅射法因为具有高量产性而优选用作保护绝缘层的成膜方法。作为保护绝缘层使用 不包含水分、氢离子、OiT等的杂质且阻挡上述杂质从外部侵入的无机绝缘膜形成，即使用 氮化硅膜、氮化铝膜、氮氧化硅膜、氧氮化铝膜等形成。在本实施方式中，作为保护绝缘层， 使用氮化硅膜形成保护绝缘层403(参照图11D)。
[0120] 在本实施方式中，晶体管410的氧化物半导体层是如下氧化物半导体层:从氧化物 半导体中除去η型杂质的氢，并通过尽量地不使其含有主要成分以外的杂质来使其高纯度 化以使其成为本征(i型)或实质性的本征氧化物半导体。换言之，不通过添加杂质而通过尽 量去除氢、水等的杂质，来将晶体管410的氧化物半导体层高纯度化为本征（i型）半导体层 或近于高纯度化的i型半导体层。因此，费米能级(Ef)可以等于本征费米能级(Ei)。
[0121 ]氧化物半导体的带隙(Eg)被认为是3.15eV，电子亲和力(X)被认为是4.3eV。用于 源电极层及漏电极层的钛(Ti)的功函数与氧化物半导体的电子亲和力(X)大致相等。在此 情况下，在金属-氧化物半导体界面未形成对电子的肖特基电子势皇。
[0122]例如，即使在晶体管的沟道宽度W为I X 104μηι，且沟道长度L为3μηι的元件中，在室 温下截止电流也可以为HT13A以下，S值可以得到0.1V/deCade(栅极绝缘层的厚度为 IOOnm)〇
[0123]像这样，通过以尽量不包含氧化物半导体的主要成分以外的杂质的方式实现高纯 度化，可以使晶体管410的工作优良。
[0124] 为了抑制氧化物半导体的电特性变动，意图性地去除成为变动因素的氢、水分、羟 基或氢化物(也称为氢化合物)等的杂质。通过供给在进行杂质的去除工序的同时减少的构 成氧化物半导体的主要成分成分的氧，氧化物半导体成为高纯度化的电学上i型(本征)化 的氧化物半导体。
[0125] 由此，在氧化物半导体中的氢的量越少越好。另外，在高纯度化了的氧化物半导体 中，载流子数量极少(近于0)，载流子密度低于I X l〇12/cm3，优选低于I X 10n/cm3。就是说， 氧化物半导体层的载流子密度尽量接近0。因为在氧化物半导体层中载流子数量极少，所以 可以降低晶体管的截止电流。优选截止电流越小越好。晶体管的每沟道宽度(W)Iym的电流 量为IOOaA以下，优选为10zA(zeptoampere:K普托安培）以下，更优选为IzA以下。再者，由 于晶体管没有pn结及热载流子退化，因此晶体管的电特性不受到不利影响。
[0126] 像这样，将通过彻底去除包含在氧化物半导体层中的氢来高纯度化了的氧化物半 导体用作沟道区的晶体管的截止电流可以极小。换言之，在晶体管处于截止下，可以将氧化 物半导体层看作绝缘体地进行电路设计。另一方面，在晶体管处于导通状态下，可以预期氧 化物半导体层的电流供应能力高于由非晶硅形成的半导体层。
[0127] 另外，假设具有低温多晶硅的薄膜晶体管的截止电流为使用氧化物半导体制造的 晶体管的10000倍左右而设计具有低温多晶硅的薄膜晶体管。由此，具有氧化物半导体的晶 体管与具有低温多晶硅的薄膜晶体管相比，在存储电容为彼此相等或大致相等(〇. IpF左 右)时，具有氧化物半导体的晶体管的电压的保持期间可延长10000倍左右。作为一个例子， 在每秒60帧进行动态图像显示时，一次信号写入的保持时间为160秒左右，其为具有低温多 晶硅的薄膜晶体管的10000倍。这样，即使图像信号的写入次数少，也可以在显示区进行静 态图像的显示。
[0128] 实施方式4 在本实施方式中，对根据本发明的一个实施方式的显示装置的例子进行说明。
[0129] 图12A示出使用实施方式2的移位寄存器电路的显示装置的例子。图12A所示的显 示装置包括:时序控制器5360;包括源极驱动电路5362、栅极驱动电路5363_1和栅极驱动电 路5363_2的驱动电路5361;以及像素区5364。在像素区5364中，多个源极线5371从源极驱动 电路5362延伸而配置，并且多个栅极线5372从栅极驱动电路5363_1和栅极驱动电路5363_2 延伸而配置。在多个源极线5371与多个栅极线5372相互交叉的各区域中，像素5367被配置 为矩阵状。
[0130]另外，显示装置可以具有照明装置及其控制电路等。此时，像素5367优选具有液晶 元件。
[0131] 另外，可以省略栅极驱动电路5363_1和栅极驱动电路5363_2中的一方。
[0132] 时序控制器5360具有通过对驱动电路5361供应控制信号来控制驱动电路5361的 工作的功能。例如，时序控制器5360对源极驱动电路5362供应启动信号SSP、时钟信号SCK、 反相时钟信号SCKB、视频信号DATA、锁存信号LAT等的控制信号。另外，时序控制器5360对栅 极驱动电路5363_1和栅极驱动电路5363_2供应启动信号GSP、时钟信号GCK、反相时钟信号 GCKB等的控制信号。
[0133] 源极驱动电路5362具有对多个源极线5371输出视频信号的功能，可以称为驱动电 路或信号线驱动电路等。视频信号输入到像素5367,构成像素5367的显示元件产生与视频 信号相应的灰度。
[0134] 栅极驱动电路5363j和栅极驱动电路5363_2各具有依次选择各行的像素5367的 功能，栅极驱动电路5363j和栅极驱动电路5363_2各可以称为驱动电路或扫描线驱动电 路。通过栅极驱动电路5363_1和栅极驱动电路5363_2对栅极线5372输出栅极信号，控制选 择像素5367的时序。
[0135] 另外，在图12A所示的显示装置中，栅极驱动电路5363_1和栅极驱动电路5363_2可 以形成在与像素区5364相同的衬底上。图12B示出在与像素区5364相同的衬底(表示为衬底 5380)上形成栅极驱动电路5363_1和栅极驱动电路5363_2的情况的例子。另外，衬底5380通 过端子5381连接到外部电路。
[0136] 另外，在图12A所示的显示装置中，可以将源极驱动电路5362的一部分（例如，开 关、多路复用器、移位寄存器电路、解码器电路、反相器电路、缓冲电路及/或电平移位电路 等)形成在与像素区5364相同的衬底上。图12C示出在与像素区5364相同的衬底(表示为衬 底5380)上形成栅极驱动电路5363_1和栅极驱动电路5363_2以及源极驱动电路5362的一部 分（用参考标号5362a表不），而源极驱动电路5362的其他部分（用参考标号5362b表不)形成 在与衬底5380不同的衬底上的情况的例子。
[0137] 作为显示装置的驱动电路或驱动电路的一部分，可以使用在实施方式2中说明的 移位寄存器电路。尤其是在使用实施方式3所说明的晶体管构成显示装置的驱动电路时，使 用实施方式2中的移位寄存器电路可以提高驱动电路的驱动能力。由此，可以实现显示装置 的大型化。或者，可以提高显示装置的分辨率。或者，由于可以缩小驱动电路的布局面积，所 以可以缩小显示装置的边框。
[0138] 实施方式5 在本实施方式中说明电子设备的例子。
[0139] 图13A至图13H以及图14A至图14D示出电子设备。这些电子设备可以各包括框体 5000、显示区5001、扬声器5003、LED灯5004、操作键5005(包括电源开关或操作开关）、连接 端子5006、传感器5007(它具有测定如下因素的功能：力、位移、位置、速度、加速度、角速度、 转速、距离、光、液、磁、温度、化学物质、声音、时间、硬度、电场、电流、电压、电力、射线、流 量、湿度、倾斜度、振动、气味或红外线）、麦克风5008等。
[0140] 图13A示出移动计算机，该移动计算机除了上述对象以外还可以包括开关5009、红 外端口5010等。图13B示出具备存储器介质的便携式图像再现装置(例如DVD再现装置），该 便携式图像再现装置除了上述对象以外还可以包括第二显示区5002、存储器介质读取部 5011等。图13C示出护目镜型显示器，该护目镜型显示器除了上述对象以外还可以包括第二 显示区5002、支撑部5012、耳机5013等。图13D示出便携式游戏机，该便携式游戏机除了上述 对象以外还可以包括存储器介质读取部5011等。图13E示出投影仪装置，该投影仪装置除了 上述对象以外还可以包括光源5033、投射透镜5034等。图13F示出便携式游戏机，该便携式 游戏机除了上述对象以外还可以包括第二显示区5002、存储器介质读取部5011等。图13G示 出电视接收机，该电视接收机除了上述对象以外还可以包括调谐器、图像处理部等。图13H 示出便携式电视接收机，该便携式电视接收机除了上述对象以外还可以包括能够收发信号 的充电器5017等。图14A示出显示器，该显示器除了上述对象以外还可以包括支撑台5018 等。图14B示出摄像机，该摄像机除了上述对象以外还可以包括外部连接端口 5019、快门按 钮5015、图像接收部5016等。图14C示出计算机，该计算机除了上述对象以外还可以包括指 示装置5020、外部连接端口 5019、读写器5021等。图14D示出移动电话机，该移动电话机除了 上述对象以外还可以包括天线、用于移动电话和移动终端的单区段(Iseg数字TV广播)部分 接收服务的调谐器等。
[0141] 图13A至图13H、图14A至图14D所示的电子设备可以具有各种功能。例如，可以具有 如下功能:将各种信息（如静态图像、动态图像、文本图像等）显示在显示区上的功能;触控 面板功能；显示日历、日期或时刻等的功能;通过利用各种软件(程序)控制处理的功能;无 线通信功能;通过利用无线通信功能来连接到各种计算机网络;通过利用无线通信功能进 行各种数据的发送或接收;读出储存在存储器介质中的程序或数据来将其显示在显示区上 的功能;等。再者，在具有多个显示区的电子设备中，可以具有如下功能:一个显示区主要显 示图像信息，而另一个显示区主要显示文本信息的功能;或者，在多个显示区上显示考虑到 视差的图像来显示立体图像;等。再者，在具有图像接收部的电子设备中，可以具有如下功 能：拍摄静态图像的功能；拍摄动态图像的功能;对所拍摄的图像进行自动或手动校正的功 能;将所拍摄的图像储存在存储器介质(外部存储器介质或内置于相机的存储器介质）中的 功能;将所拍摄的图像显不在显不区上的功能;等。注意，图13A至图13H、图14A至图14D所不 的电子设备可具有的功能不局限于上述功能，而可以具有各种各样的功能。
[0142] 图14E示出将显示装置和建筑物设置为一体的例子。图14E包括框体5022、显示区 5023、作为操作部的遥控装置5024、扬声器5025等。显示装置以壁挂式的方式结合到建筑物 内并且可以不需要较大的空间而设置。
[0143] 图14F示出在建筑物内将显示装置和建筑物设置为一体的另一个例子。显示面板 5026被结合到预制的浴室5027内，并且洗澡的人可以通过显示面板5026看电视等。
[0144] 另外，在本实施方式中，举出墙、预制的浴室作为建筑物的例子，但是本实施方式 不局限于此，也可以将显示装置安装到各种建筑物。
[0145]下面，示出将显示装置和移动体设置为一体的例子。
[0146]图14G示出将显示装置设置到汽车中的例子。显示面板5028被安装到汽车的车体 5029,并且可以根据需要而显示与车的工作或从车内部或外部输入的信息。另外，显示面板 5028也可以具有导航功能。
[0147]图14H示出将显示装置和旅客用飞机设置为一体的例子。图14H示出在将显示面板 5031设置在旅客用飞机的座位上方的天花板5030上的情况下的使用型式。显示面板5031通 过铰链部5032被结合到天花板5030,并且通过铰链部5032的伸缩，乘客可以经由显示面板 5031观看电视等。显示面板5031具有通过乘客的操作来显示信息的功能。
[0148] 另外，在本实施方式中，举出车体、飞机作为移动体，但是本实施方式不限于此，半 导体装置还可以设置在各种对象中，诸如二轮车、四轮车(包括汽车、公共汽车等）、火车(包 括单轨、铁路等）以及船舶等。
[0149] 优选在本实施方式所示的电子设备中安装实施方式2的移位寄存器电路。尤其是， 作为用来驱动电子设备的显示区的电路，优选安装实施方式2的移位寄存器电路。通过将实 施方式2的移位寄存器电路用作用来驱动电子设备的显示区的电路，可以缩小驱动电路的 面积，并可以实现显示区的大型化。另外，可以提高显示区的分辨率。
[0150] 本申请基于2010年2月23日向日本专利局提交的日本专利申请序号2010-036902， 并通过引用将其内容并入本文作为参考。
[0151] 标号说明
【主权项】
1. 一种半导体装置，包括： 第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管、第五晶体管、第六晶体管和第七晶 体管， 其中： 所述第一至第七晶体管的每个包含沟道区中的氧化物半导体； 所述第一晶体管的源极和漏极中的一方电连接到第一布线； 所述第一晶体管的所述源极和所述漏极中的另一方电连接到第二布线；