半导体装置的制造方法与流程

[0001]
本发明的一个方式涉及一种半导体装置及其制造方法。本发明的一个方式涉及一种显示装置及其制造方法。
[0002]
此外，本发明的一个方式不局限于上述技术领域。作为本发明的一个方式的技术领域的例子，可以举出半导体装置、显示装置、发光装置、蓄电装置、存储装置、电子设备、照明装置、输入装置(例如，触摸传感器等)、输入输出装置(例如，触摸面板等)、这些装置的驱动方法或这些装置的制造方法。半导体装置是指能够通过利用半导体特性而工作的所有装置。


背景技术：

[0003]
作为可应用于晶体管的半导体材料，使用金属氧化物的氧化物半导体受到关注。例如，专利文献1中公开了一种半导体装置，其中层叠有多个氧化物半导体层，使该多个氧化物半导体层中的成为沟道的氧化物半导体层包含铟及镓，并使铟比例大于镓比例，从而场效应迁移率(有时简单地称为迁移率或μfe)得到提高。
[0004]
由于能够用于半导体层的金属氧化物可以利用溅射法等形成，所以可以被用于构成大型显示装置的晶体管的半导体层。此外，因为可以将使用多晶硅或非晶硅的晶体管的生产设备的一部分改良而利用，所以还可以抑制设备投资。此外，与使用非晶硅的晶体管相比，使用金属氧化物的晶体管具有高场效应迁移率，所以可以实现设置有驱动电路的高性能的显示装置。
[0005]
此外，专利文献2公开了一种应用氧化物半导体膜的薄膜晶体管，该氧化物半导体膜的源区域及漏区域中包括包含铝、硼、镓、铟、钛、硅、锗、锡和铅中的至少一个作为掺杂剂的低电阻区域。[先行技术文献][专利文献]
[0006]
[专利文献1]日本专利申请公开第2014-7399号公报[专利文献2]日本专利申请公开第2011-228622号公报


技术实现要素：

发明所要解决的技术问题
[0007]
本发明的一个方式的目的之一是提供一种电特性良好的半导体装置。本发明的一个方式的目的之一是提供一种电特性稳定的半导体装置。本发明的一个方式的目的之一是提供一种可靠性高的半导体装置。
[0008]
注意，上述目的的描述并不妨碍其他目的的存在。本发明的一个方式不一定需要实现所有上述目的。可以从说明书、附图、权利要求书的记载中抽取上述目的以外的目的。解决技术问题的手段
[0009]
本发明的一个方式是一种半导体装置的制造方法，包括如下步骤：形成半导体层；
在半导体层上形成栅极绝缘层；在栅极绝缘层上形成金属氧化物层；在金属氧化物层上形成与半导体层的一部分重叠的栅电极；以及对半导体层中的不与栅电极重叠的区域通过金属氧化物层及栅极绝缘层供应第一元素。
[0010]
本发明的一个方式是一种半导体装置的制造方法，包括如下步骤：形成半导体层；在半导体层上形成栅极绝缘层；在栅极绝缘层上形成金属氧化物层；在金属氧化物层上形成与半导体层的一部分重叠的栅电极；在对半导体层中的不与栅电极重叠的区域通过金属氧化物层及栅极绝缘层供应第一元素；以及在对半导体层供应第一元素之后将金属氧化物层加工为岛状。
[0011]
本发明的一个方式是一种半导体装置的制造方法，包括如下步骤：形成半导体层；在半导体层上形成栅极绝缘层；在栅极绝缘层上形成金属氧化物层；在金属氧化物层上形成与半导体层的一部分重叠的栅电极；对半导体层中的不与栅电极重叠的区域通过金属氧化物层及栅极绝缘层供应第一元素；对金属氧化物层中的不与栅电极重叠的区域通过栅极绝缘层供应第二元素；以及在对金属氧化物层供应第二元素之后将金属氧化物层加工为岛状。既可以在对半导体层供应第一元素之后对金属氧化物层供应第二元素，也可以在对金属氧化物层供应第二元素之后对半导体层供应第一元素。
[0012]
第一元素例如为磷、硼、镁、铝或硅。第二元素例如为硅、磷、氩、氪、氙、砷、镓或锗。
[0013]
优选通过湿蚀刻将金属氧化物层加工为岛状。
[0014]
金属氧化物层优选包括氧化铝膜。另外，金属氧化物层和半导体层包括相同的金属氧化物。
[0015]
优选在形成金属氧化物层之后，在形成栅电极之前进行第一加热处理，并在对半导体层供应第一元素之后进行第二加热处理。优选以低于第一加热处理的温度进行第二加热处理。
[0016]
半导体层优选包括金属氧化物。发明效果
[0017]
根据本发明的一个方式，可以提供一种电特性良好的半导体装置。根据本发明的一个方式，可以提供一种电特性稳定的半导体装置。根据本发明的一个方式，可以提供一种可靠性高的半导体装置。
[0018]
注意，上述效果的描述并不妨碍其他效果的存在。本发明的一个方式不一定需要具有所有上述效果。可以从说明书、附图、权利要求书的描述中抽取上述效果外的效果。附图简要说明
[0019]
[图1]图1a是示出晶体管的一个例子的俯视图。图1b、图1c是示出晶体管的一个例子的截面图。[图2]图2a、图2b是示出晶体管的一个例子的截面图。[图3]图3a是示出晶体管的一个例子的俯视图。图3b、图3c是示出晶体管的一个例子的截面图。[图4]图4a至图4c是示出晶体管的一个例子的截面图。[图5]图5a至图5e是示出晶体管的制造方法的一个例子的截面图。[图6]图6a、图6b是示出晶体管的制造方法的一个例子的截面图。[图7]图7a、图7b是示出晶体管的制造方法的一个例子的截面图。
[图8]图8a至图8c是示出晶体管的制造方法的一个例子的截面图。[图9]图9a至图9c是示出晶体管的制造方法的一个例子的截面图。[图10]图10a至图10c是示出显示装置的一个例子的俯视图。[图11]图11是示出显示装置的一个例子的截面图。[图12]图12是示出显示装置的一个例子的截面图。[图13]图13是示出显示装置的一个例子的截面图。[图14]图14是示出显示装置的一个例子的截面图。[图15]图15a是示出显示装置的一个例子的框图。图15b、图15c是示出显示装置的一个例子的电路图。[图16]图16a、图16c、图16d是示出显示装置的一个例子的电路图。图16b是显示装置的时序图。[图17]图17a、图17b是示出显示模块的一个例子的图。[图18]图18a、图18b是示出电子设备的一个例子的图。[图19]图19a至图19d是示出电子设备的一个例子的图。[图20]图20a至图20e是示出电子设备的一个例子的图。[图21]图21a至图21f是示出电子设备的一个例子的图。[图22]图22是示出根据实施例1的金属氧化物膜的蚀刻速率的图表。[图23]图23a、图23b是根据实施例1的样品的截面观察照片。[图24]图24是示出根据实施例1的晶体管的电特性的图表。[图25]图25是示出根据实施例1的晶体管的可靠性评价结果的图表。[图26]图26a至图26d是示出根据实施例2的晶体管的电特性的图表。[图27]图27是示出根据实施例2的晶体管的可靠性评价结果的图表。[图28]图28是根据实施例2的样品的截面观察照片。[图29]图29a、图29b是示出根据实施例3的样品的结构分析结果及膜密度的图表。[图30]图30是根据实施例3的样品的截面观察照片。[图31]图31是根据实施例3的样品的截面观察照片。实施发明的方式
[0020]
参照附图对实施方式进行详细说明。注意，本发明不局限于以下说明，而所属技术领域的普通技术人员可以很容易地理解一个事实就是其方式及详细内容在不脱离本发明的宗旨及其范围的情况下可以被变换为各种各样的形式。因此，本发明不应该被解释为仅限定在以下所示的实施方式所记载的内容中。
[0021]
注意，在下面说明的发明结构中，在不同的附图中共同使用相同的符号来显示相同的部分或具有相同功能的部分，而省略反复说明。此外，当显示具有相同功能的部分时有时使用相同的阴影线，而不特别附加符号。
[0022]
此外，为了便于理解，有时附图中示出的各构成要素的位置、大小及范围等并不显示其实际的位置、大小及范围等。因此，所公开的发明不一定局限于附图所公开的位置、大小、范围等。
[0023]
此外，根据情况或状态，可以互相调换“膜”和“层”的词语。例如，可以将“导电层”变换为“导电膜”。此外，可以将“绝缘膜”变换为“绝缘层”。
[0024]
注意，在本说明书等中，晶体管的沟道长度方向是指与以最短距离连接源区域和漏区域的直线平行的方向中的一个。也就是说，沟道长度方向相当于在晶体管处于开启状态时流过半导体中的电流的方向之一。此外，沟道宽度方向是指与该沟道长度方向正交的方向。另外，根据晶体管的结构及形状，沟道长度方向及沟道宽度方向有时不限于一个值。
[0025]
此外，在本说明书等中，在没有特别的说明的情况下，关态电流(off-state current)是指晶体管处于关闭状态(也称为非导通状态、遮断状态)时的漏极电流。在没有特别的说明的情况下，在n沟道晶体管中，关闭状态是指栅极与源极间的电压v
gs
低于阈值电压v
th(
p沟道型晶体管中v
gs
高于v
th)
的状态。
[0026]
(实施方式1)在本实施方式中，参照图1至图9说明本发明的一个方式的半导体装置及其制造方法。在本实施方式中，作为半导体装置具体地说明晶体管。
[0027]
本发明的一个方式的半导体装置通过如下步骤形成：形成半导体层；在半导体层上形成栅极绝缘层；在栅极绝缘层上形成金属氧化物层；在金属氧化物层上形成与半导体层的一部分重叠的栅电极；以及对半导体层中的不与栅电极重叠的区域通过金属氧化物层及栅极绝缘层供应(也称为添加或注入)第一元素。
[0028]
在本发明的一个方式中，第一元素依次穿过金属氧化物层和栅极绝缘层而被供应到半导体层。第一元素首先进入的层最容易受到损坏。因此，通过在栅极绝缘层上设置金属氧化物层并使第一元素首先进入金属氧化物层中，可以减少栅极绝缘层及半导体层受到的损坏。由此，可以提高晶体管的可靠性。
[0029]
半导体层优选包括金属氧化物。下面，主要说明半导体层包括金属氧化物的情况。
[0030]
优选在形成金属氧化物层之后，在形成栅电极之前进行第一加热处理。在第一加热处理中，优选从栅极绝缘层对半导体层供应氧。
[0031]
栅极绝缘层优选包括氧化物。金属氧化物层优选不容易使氧透过。由此，可以抑制栅极绝缘层中包含的氧释放到金属氧化物层一侧，并促进该氧供应到半导体层。因此，可以填补半导体层中的氧空位，并可以提高晶体管的可靠性。
[0032]
然后，形成栅电极，将栅电极用作掩模来对半导体层供应第一元素，由此可以在半导体层中形成一对低电阻区域。也就是说，以包括与栅电极重叠的沟道形成区域和夹有该沟道形成区域的一对低电阻区域的方式形成半导体层。
[0033]
第一元素例如为磷、硼、镁、铝或硅。
[0034]
金属氧化物层优选不容易使氢及水透过。由此，可以抑制栅电极所包含的氢及水释放到金属氧化物层一侧，可以抑制该氢及水扩散到半导体层。因此，可以抑制半导体层的沟道形成区域中的载流子密度增大。在半导体层的沟道形成区域中氧空位少且载流子密度低时，可以使晶体管的关态电流显著地小，并可以提高晶体管的可靠性。
[0035]
在将栅电极用作掩模将金属氧化物层加工为岛状时，优选在对半导体层供应第一元素之后对金属氧化物层进行加工。如上所述，通过经过金属氧化物层将第一元素供应到半导体层，可以减少半导体层及栅极绝缘层所受到的损坏。此外，在对半导体层供应第一元素时，还可以对金属氧化物层供应第一元素。由此，可以提高金属氧化物层的蚀刻速率使得与栅电极重叠的部分及不与栅电极重叠的部分的金属氧化物层的蚀刻速率不同。因此，可以抑制蚀刻所导致的金属氧化物层的形状不良。
[0036]
此外，根据材料及形成条件，有时难以对金属氧化物层进行加工。在此情况下，优选对金属氧化物层供应第二元素，然后进行加工。通过供应第二元素降低金属氧化物层的结晶性，从而容易对金属氧化物层进行加工。
[0037]
第二元素例如为硅、磷、氩、氪、氙、砷、镓或锗。
[0038]
对第一元素的供应工序和第二元素的供应工序的顺序没有限制。此外，在通过供应同一个元素实现两个目的(半导体层的低电阻化和金属氧化物层的结晶性降低)时，也可以仅进行元素供应工序一次。
[0039]
例如，作为金属氧化物层可以使用氧化铝膜。例如，通过对氧化铝膜添加氩，可以容易进行氧化铝膜的蚀刻。
[0040]
或者，金属氧化物层及半导体层优选包含同一金属氧化物。
[0041]
优选通过湿蚀刻对金属氧化物层进行加工。通过采用湿蚀刻，可以抑制栅极绝缘层与金属氧化物层同时被蚀刻。由此，可以抑制栅极绝缘层的厚度减少来使栅极绝缘层的厚度均匀。
[0042]
此外，也可以在对半导体层供应第一元素之后进行第二加热处理。优选在较高温度(例如350℃)下进行第一加热处理以从栅极绝缘层对半导体层供应充分的氧。另一方面，如果在高温下进行栅电极的形成和对半导体层的第一元素的供应之后的第二加热处理，则有半导体层的沟道形成区域或栅极绝缘层所包含的氧扩散到低电阻区域或栅电极的忧虑。因此，优选在低于第一加热处理的温度下进行第二加热处理。
[0043]
此外，在本发明的一个方式中，还可以对栅极绝缘层供应第一元素。具体而言，在将栅电极用作掩模时，栅极绝缘层中主要半导体层中的与低电阻区域重叠的部分供应有第一元素，半导体层中的与沟道形成区域重叠的部分不容易供应有第一元素。因此，在第二加热处理中从栅极绝缘层对沟道形成区域供应氧，该氧填补沟道形成区域的氧空位。另一方面，由于不容易从栅极绝缘层对低电阻区域供应氧，因此该低电阻区域的电阻不容易增大。由此，可以形成一种半导体层，该半导体层兼备氧空位充分地减少且载流子密度极低的沟道形成区域和电阻极低的源区域及漏区域，从而还可以实现电特性优良且可靠性高的半导体装置。
[0044]
[结构例子1]图1a示出晶体管100的俯视图。图1b示出沿着图1a的点划线a1-a2的截面图。图1c示出沿着图1a的点划线b1-b2的截面图。点划线a1-a2方向相当于沟道长度方向，点划线b1-b2方向相当于沟道宽度方向。另外，图1a中省略晶体管100的部分构成要素(栅极绝缘层等)进行图示。下面的晶体管的俯视图中也与图1a同样地省略部分构成要素进行图示。
[0045]
晶体管100包括绝缘层103、岛状半导体层108、栅极绝缘层110、金属氧化物层114、栅电极112及绝缘层118。
[0046]
绝缘层103设置在衬底102上。半导体层108设置在绝缘层103上。栅极绝缘层110与绝缘层103顶面及半导体层108顶面及侧面接触。金属氧化物层114设置在栅极绝缘层110上。金属氧化物层114具有隔着栅极绝缘层110与半导体层108重叠的部分。栅电极112设置在金属氧化物层114上。栅电极112具有隔着栅极绝缘层110及金属氧化物层114与半导体层108重叠的部分。以覆盖栅极绝缘层110顶面、金属氧化物层114侧面及栅电极112顶面的方式设置有绝缘层118。
[0047]
晶体管100是半导体层108上包括栅电极112的顶栅型晶体管。
[0048]
此外，如图1a、图1b所示，晶体管100也可以在绝缘层118上包括导电层120a及导电层120b。导电层120a及导电层120b中的一个被用作源电极，另一个被用作漏电极。导电层120a及导电层120b分别通过设置在绝缘层118及绝缘层110中的开口部141a及开口部141b电连接于后续的低电阻区域108n。
[0049]
半导体层108优选包含具有半导体特性的金属氧化物(下面，也称为氧化物半导体)。
[0050]
半导体层108包括与栅电极112重叠的区域以及夹着该区域的一对低电阻区域108n。半导体层108中的与栅电极112重叠的区域被用作可能形成晶体管100的沟道的沟道形成区域。一对低电阻区域108n被用作晶体管100的源区域及漏区域。
[0051]
此外，低电阻区域108n也可以说是与沟道形成区域相比电阻更低的区域、载流子浓度更高的区域、氧缺陷密度更高的区域、杂质浓度更高的区域或呈现n型的区域。
[0052]
低电阻区域108n是包含一种或两种以上的杂质元素的区域。作为该杂质元素，例如可以举出氢、硼、碳、氮、氟、磷、硫、砷、铝、镁、硅及稀有气体(氦、氖、氩、氪及氙等)等。一对低电阻区域108n优选包含硼、磷、铝、镁或硅，更优选包含硼或磷。
[0053]
此外，由于制造工序中施加的热的影响等，因此低电阻区域108n所包含的上述杂质元素的一部分有时扩散到沟道形成区域。沟道形成区域中的杂质元素浓度优选为低电阻区域108n中的杂质元素浓度的十分之一以下，更优选为百分之一以下。
[0054]
栅极绝缘层110包括与半导体层108的沟道形成区域接触并与栅电极112重叠的区域。栅极绝缘层110还包括与半导体层108的一对低电阻区域108n接触且不与栅电极112重叠的区域。
[0055]
在半导体层108包含金属氧化物时，栅极绝缘层110优选包含氧化物。栅极绝缘层110尤其优选是可能因加热释放氧的氧化物膜。
[0056]
在与半导体层108的顶面接触地设置有包含氧化物的栅极绝缘层110的状态下，进行加热处理，由此可以将从栅极绝缘层110释放的氧供应到半导体层108。因此，可以填补半导体层108中的氧空位，可以实现一种可靠性高的晶体管。
[0057]
在本发明的一个方式中，在形成栅电极112以及对半导体层108供应杂质元素之前进行加热处理，从栅极绝缘层110对半导体层108供应氧。另一方面，根据晶体管或包括该晶体管的半导体装置或显示装置等的结构，有时在形成该栅电极112以及对半导体层108供应杂质元素之后进行加热处理。此时，有包含在半导体层108的沟道形成区域的氧扩散到低电阻区域108n或栅电极112的忧虑。此外，氧可能从栅极绝缘层110被供应到低电阻区域108n。在氧被供应到低电阻区域108n时，有时载流子密度减少，且电阻增大。
[0058]
于是，栅极绝缘层110中的与一对低电阻区域108n接触的区域，即不与栅电极112重叠的区域优选包含上述杂质元素。栅极绝缘层110中的不与栅电极112重叠的区域优选包括杂质浓度高于栅极绝缘层110中的与栅电极112重叠的区域且低于低电阻区域108n的区域。通过对可能因加热释放氧的氧化物膜供应上述杂质元素，可以减少释放出的氧量。因此，在栅极绝缘层110中的与低电阻区域108n接触的区域包含有上述杂质元素时，不容易使氧从栅极绝缘层110供应到低电阻区域108n，从而低电阻区域108n可以维持低电阻状态。
[0059]
通过采用这样的结构，可以实现一种包括氧空位充分得到降低且载流子密度极低
的沟道形成区域、以及电阻极低的源区域及漏区域，并具有良好的电特性以及高可靠性的半导体装置。
[0060]
此外，与半导体层108的沟道形成区域接触的绝缘层103及栅极绝缘层110优选包含氧化物。例如，绝缘层103及栅极绝缘层110可以使用氧化硅膜、氧氮化硅膜、氧化铝膜等氧化物膜。由此，通过晶体管100的制造工序中的热处理等，从绝缘层103或栅极绝缘层110脱离的氧被供应到半导体层108的沟道形成区域，由此可以降低半导体层108中的氧空位。
[0061]
图2a是放大了图1b中的点划线所围绕的区域p的截面图。
[0062]
栅极绝缘层110具有包含上述杂质元素的区域110d。区域110d至少位于与低电阻区域108n的界面或其附近。区域110d在没设置有半导体层108及栅电极112的区域中至少还位于与绝缘层103的界面或其附近。此外，如图1b、图1c及图2a所示，区域110d优选没设置在与半导体层108的沟道形成区域接触的部分中。
[0063]
此外，绝缘层103在与栅极绝缘层110接触的界面或其附近包括包含上述杂质元素的区域103d。如图2a所示，区域103d还设置在与低电阻区域108n接触的界面或其附近。此时，与低电阻区域108n重叠的部分的杂质浓度比与栅极绝缘层110接触的部分的杂质浓度低。
[0064]
这里，低电阻区域108n的杂质浓度优选具有越邻接栅极绝缘层110浓度越高的浓度梯度。由此，越靠近低电阻区域108n的上部，电阻越低，从而可以更有效地降低与导电层120a(或导电层120b)之间的接触电阻。此外，与整个低电阻区域108n的浓度均匀的情况相比，可以进一步降低低电阻区域108n的杂质元素的总量，由此可以将因制造工序中加热的影响等而有可能扩散到沟道形成区域的杂质量保持较低水平。
[0065]
此外，区域110d的杂质浓度优选具有越邻接低电阻区域108n浓度越高的浓度梯度。在使用能够通过加热释放氧的氧化物膜的栅极绝缘层110中，包含上述杂质元素的区域110d与其他区域相比可以抑制氧的释放。由此，位于栅极绝缘层110的与低电阻区域108n的界面或其附近的区域110d被用作氧阻挡层，从而可以有效地减少供应给低电阻区域108n的氧。
[0066]
将栅电极112用作掩模至少对半导体层108供应杂质元素。再者，优选还对栅极绝缘层110供应该杂质元素。由此，可以在形成低电阻区域108n的同时自对准地形成区域110d。
[0067]
在图2a等中，为了夸张表示栅极绝缘层110的高杂质浓度部分位于与半导体层108的界面或其附近，只在栅极绝缘层110中的半导体层108附近以阴影线示出区域110d，但是实际上在整个栅极绝缘层110的厚度方向上会含有上述杂质元素。
[0068]
优选利用等离子体离子掺杂法或离子注入法进行杂质元素的供应。因为在这些方法中容易调节添加离子的深度，所以容易以包含栅极绝缘层110和半导体层108的区域瞄准添加离子。
[0069]
优选以半导体层108的栅极绝缘层110一侧的区域或半导体层108和栅极绝缘层110的界面或其附近的杂质浓度最高的方式设定杂质元素的供应条件。由此，可以在一次的工序中对半导体层108和栅极绝缘层110的双方供应适当浓度的杂质元素。并且，通过对低电阻区域108n的上部供应高浓度的杂质元素来使其低电阻化，可以进一步降低低电阻区域108n与源电极或漏电极的接触电阻。另外，通过在与栅极绝缘层110的低电阻区域108n邻近
的部分中形成杂质元素的浓度高的区域，有效地降低该部分的氧扩散性，可以更有效地抑制栅极绝缘层110中的氧扩散到低电阻区域108n一侧。
[0070]
低电阻区域108n及区域110d优选分别包含杂质浓度为1
×
10
19
atoms/cm3以上且1
×
10
23
atoms/cm3以下，优选为5
×
10
19
atoms/cm3以上且5
×
10
22
atoms/cm3以下，更优选为1
×
10
20
atoms/cm3以上且1
×
10
22
atoms/cm3以下的区域。此外，低电阻区域108n优选具有其杂质浓度高于栅极绝缘层110的区域110d的部分，由此可以进一步降低低电阻区域108n的电阻。
[0071]
例如，可以利用二次离子质谱分析(sims：secondary ion mass spectrometry)、x射线光电子能谱(xps：x-ray photoelectron spectroscopy)等分析法分析出低电阻区域108n及区域110d所包含的杂质的浓度。在利用xps分析的情况下，通过组合来自表面一侧或背面一侧的离子溅射和xps分析，可以得知深度方向上的浓度分布。
[0072]
在作为杂质元素使用容易与氧键合的元素的情况下，杂质元素以与半导体层108中的氧键合的状态存在。就是说，因为杂质元素夺取半导体层108中的氧所以在半导体层108中产生氧空位，该氧空位与膜中的氢键合而产生载流子。并且，半导体层108中的杂质元素以氧化状态稳定地存在，因此不容易因工序中施加的热等而脱离，所以可以实现一种稳定于低电阻状态的低电阻区域108n。
[0073]
在作为杂质元素使用容易与氧键合的元素时，与半导体层108中同样，还在栅极绝缘层110中杂质元素以键合于氧的状态存在。由于氧和杂质元素键合而稳定化，因此即使进行加热，包含杂质元素的区域也成为氧几乎不脱离的状态，即成为氧不容易扩散到其他层的状态。由此，可以在抑制氧从栅极绝缘层110被供应到低电阻区域108n的情况下对沟道形成区域供应氧。因此，可以在防止低电阻区域108n的高电阻化的情况下减少沟道形成区域的氧空位。其结果是，可以实现一种电特性良好且可靠性高的晶体管。
[0074]
作为杂质元素优选使用与半导体层108及栅极绝缘层110中的氧键合而稳定化的元素。例如，优选使用在氧化物处于标准状态下会以固体存在的元素。作为特别优选的元素可以举出稀有气体、氢以外的典型非金属元素、典型金属元素以及过渡金属元素。尤其优选使用硼、磷、铝、镁、硅。
[0075]
例如，在使用硼作为杂质元素的情况下，包含在低电阻区域108n及区域110d中的硼可以以与氧键合的状态存在。通过在xps分析中观察到起因于b2o3键合的光谱峰可以确认这一点。此外，在xps分析中，观察不到起因于硼元素单独存在的状态的峰或者其峰强度极小到埋在检测下限的背景噪声中的程度。
[0076]
金属氧化物层114由不容易使氧及氢透过的材料形成。金属氧化物层114具有抑制栅极绝缘层110所包含的氧扩散到栅电极112一侧的功能。金属氧化物层114具有栅电极112所包含的氢及水扩散到栅极绝缘层110一侧的功能。金属氧化物层114优选使用至少与栅极绝缘层110相比不容易使氧及氢透过的材料。
[0077]
通过设置金属氧化物层114，即使将如铝或铜等容易抽吸氧的材料用于栅电极112，也可以抑制氧从栅极绝缘层110扩散到栅电极112。此外，即使栅电极112包含氢，也可以抑制氢从栅电极112通过栅极绝缘层110扩散到半导体层108。其结果是，可以使半导体层108的沟道形成区域中的载流子密度极低。
[0078]
金属氧化物层114可以是绝缘层或导电层。在金属氧化物层114是绝缘层时，金属氧化物层114可以说是栅极绝缘层110的一部分。在金属氧化物层114是导电层时，金属氧化
物层114可以说是栅电极112的一部分。
[0079]
作为金属氧化物层114，优选使用其介电常数比氧化硅高的绝缘材料。尤其是，优选使用氧化铝膜、氧化铪膜或铝酸铪膜等，因为可以降低驱动电压。
[0080]
作为金属氧化物层114，例如可以使用铟氧化物、铟锡氧化物(ito)或含有硅的铟锡氧化物(itso)等导电氧化物。尤其是，优选使用包含铟的导电氧化物，因为其导电性高。
[0081]
此外，作为金属氧化物层114，优选使用包含一个以上的与半导体层108相同的元素的氧化物材料。尤其是，优选使用可应用于半导体层108的氧化物半导体材料。此时，通过使用利用与半导体层108相同的溅射靶材而形成的金属氧化物膜作为金属氧化物层114，可以共用设备，所以这是优选的。
[0082]
此外，在半导体层108和金属氧化物层114的双方都使用包含铟及镓的金属氧化物材料的情况下，通过使用其镓组成(含有比率)高于半导体层108的材料，可以提高对氧的阻挡性，所以这是优选的。此时，通过将其铟组成高于金属氧化物层114的材料用于半导体层108，可以提高晶体管100的场效应迁移率。
[0083]
此外，金属氧化物层114优选利用溅射装置形成。例如，在利用溅射装置形成氧化物膜时，通过在包含氧气体的气氛下形成该氧化物膜，可以适当地对栅极绝缘层110或半导体层108中供应氧。
[0084]
在金属氧化物层114是导电层时，晶体管100的制造工序包括将金属氧化物层114加工为岛状的工序。此外，即使金属氧化物层114是绝缘层也可以将金属氧化物层114加工为岛状。此时，根据材料及加工方法，有时难以进行加工。
[0085]
例如，图2b中的区域q示出金属氧化物层114中的与栅电极112重叠的部分的一部分(下部)被蚀刻的例子。如此，金属氧化物层114中产生形状不良导致绝缘层118的覆盖性降低。
[0086]
在此，在本发明的一个方式中，通过金属氧化物层114对半导体层108供应杂质元素。由此，金属氧化物层114也被供应杂质元素，从而可以提高金属氧化物层114的蚀刻速率。因此，可以在金属氧化物层114中使与栅电极112重叠的部分和不与其重叠的部分的蚀刻速率不同。所以，金属氧化物层114中的与栅电极112重叠的部分不容易被蚀刻，从而可以抑制金属氧化物层114的形状不良。而且，可以提高绝缘层118的覆盖性并抑制覆盖不良。
[0087]
栅电极112及金属氧化物层114以顶面形状大致一致的方式被加工。可以将栅电极112用作掩模进行加工来形成岛状的金属氧化物层114。
[0088]
在本说明书等中，“顶面形状大致一致”是指叠层中的每一个层的轮廓的至少一部分重叠。例如，包括将上层用作掩模对下层进行加工的情况、上层及下层的一部或全部通过同一掩模图案被加工的情况。但是，实际上有轮廓不重叠的情况，例如，上层位于下层的内侧或者上层位于下层的外侧，这种情况也可以说“顶面形状大致一致”。
[0089]
绝缘层118被用作保护晶体管100的保护层。绝缘层118优选具有防止有可能从栅极绝缘层110释放的氧扩散到外部的功能。例如可以使用氧化物或氮化物等无机绝缘材料。更具体而言，可以使用氮化硅、氮氧化硅、氧氮化硅、氧化铝、氧氮化铝、氮化铝、氧化铪、铝酸铪等无机绝缘材料。
[0090]
[结构例子2]图3a示出晶体管100a的俯视图。图3b示出沿着图3a的点划线a1-a2的截面图。图3c示出
沿着图3a的点划线b1-b2的截面图。点划线a1-a2方向相当于沟道长度方向，点划线b1-b2方向相当于沟道宽度方向。
[0091]
晶体管100a与晶体管100的不同之处在于：在衬底102与绝缘层103之间包括导电层106。导电层106具有与半导体层108及栅电极112重叠的区域。
[0092]
在晶体管100a中，导电层106具有第一栅电极(也称为底栅电极)的功能，栅电极112具有第二栅电极(也称为顶栅电极)的功能。此外，绝缘层103的一部分被用作第一栅极绝缘层，栅极绝缘层110的一部分被用作第二栅极绝缘层。
[0093]
半导体层108的与栅电极112及导电层106中的至少一个重叠的部分被用作沟道形成区域。下面，为了便于说明，有时将半导体层108的与栅电极112重叠的部分称为沟道形成区域，但是实际上有时沟道还形成在不与栅电极112重叠而与导电层106重叠的部分(包括低电阻区域108n的部分)。
[0094]
此外，如图3c所示，导电层106可以通过设置在金属氧化物层114、栅极绝缘层110以及绝缘层103中的开口部142电连接到栅电极112。由此，可以对导电层106和栅电极112供应同一电位。
[0095]
作为导电层106，可以使用与栅电极112、导电层120a或导电层120b相同的材料。尤其是，通过将包含铜的材料用于导电层106，可以降低布线电阻，所以是优选的。
[0096]
此外，如图3a、图3c所示，优选在沟道宽度方向上栅电极112及导电层106突出到半导体层108的端部的外侧。此时，如图3c所示，栅电极112及导电层106隔着栅极绝缘层110及绝缘层103覆盖半导体层108的沟道宽度方向的整体。
[0097]
通过采用上述结构，可以利用由一对栅电极产生的电场电围绕半导体层108。此时，尤其优选对导电层106和栅电极112供应同一电位。由此，可以对半导体层108有效地施加用来引起沟道的电场，而可以增大晶体管100a的通态电流。因此，可以实现晶体管100a的微型化。
[0098]
此外，栅电极112也可以不与导电层106连接。此时，可以对一对栅电极中的一个供应固定电位，对另一个供应用来驱动晶体管100a的信号。此时，可以通过利用供应给一个电极的电位控制用另一个电极驱动晶体管100a时的阈值电压。
[0099]
[应用例子]接着，作为应用例子，参照图4说明包括晶体管和电容器的本发明的一个方式的半导体装置。具体地说，说明将包含杂质的半导体层108c用作电容器的一个电极且在同一面上形成晶体管和电容器的例子。
[0100]
与晶体管100(图1a至图1c)排列地设置有图4a所示的电容器130a。
[0101]
与晶体管100a(图3a至图3c)排列地设置有图4b所示的电容器130a。
[0102]
电容器130a具有在半导体层108c和导电层120b之间设置有被用作电介质的栅极绝缘层110及绝缘层118的结构。
[0103]
半导体层108c与半导体层108设置在同一面上。例如，半导体层108c可以在对与半导体层108相同的金属氧化物膜进行加工之后供应与低电阻区域108n相同的杂质元素来形成。
[0104]
通过采用这样的结构，可以同时制造晶体管和电容器130a而无需增加制造工序。
[0105]
图4c所示的电容器130b与晶体管100a(图3a至图3c)排列地设置。
[0106]
电容器130b具有在导电层106c和半导体层108c之间设置有被用作电介质的绝缘层103的结构。
[0107]
导电层106c与导电层106设置在同一面上。导电层106c可以对与导电层106相同的导电膜进行加工来形成。
[0108]
电容器130b中的电介质的厚度可以比电容器130a小，因此可以实现电容更大的电容器。
[0109]
[半导体装置的构成要素]下面对本实施方式的半导体装置所包括的构成要素进行详细说明。注意，有时省略说明过的构成要素的说明。
[0110]
虽然对衬底102的材料等没有特别的限制，但是至少需要具有能够承受后续的加热处理的耐热性。例如，可以使用以硅或碳化硅为材料的单晶半导体衬底或多晶半导体衬底、硅锗等化合物半导体衬底、soi衬底、玻璃衬底、陶瓷衬底、石英衬底、蓝宝石衬底等作为衬底102。此外，也可以将设置有半导体元件的上述衬底用作衬底102。
[0111]
此外，作为衬底102，也可以使用柔性衬底，并且在柔性衬底上直接形成晶体管100等。或者，也可以在衬底102与晶体管100等之间设置剥离层。当剥离层上制造半导体装置的一部分或全部，然后将其从衬底102分开并转置到其他衬底上时可以使用剥离层。此时，也可以将晶体管100等转置到耐热性低的衬底或柔性衬底上。
[0112]
绝缘层103例如可以使用氧化物绝缘膜或氮化物绝缘膜的单层或叠层形成。注意，为了提高绝缘层103与半导体层108的界面特性，绝缘层103中的至少与半导体层108接触的区域优选使用氧化物绝缘膜形成。此外，绝缘层103优选使用通过加热释放氧的膜。
[0113]
绝缘层103例如可以使用氧化硅、氧氮化硅、氮氧化硅、氮化硅、氧化铝、氧化铪、氧化镓或者ga-zn氧化物等，并且以叠层或单层设置。
[0114]
此外，当在绝缘层103的与半导体层108接触一侧使用氮化硅膜等氧化物膜以外的膜时，优选对与半导体层108接触的表面进行氧等离子体处理等预处理使该表面或表面附近氧化。
[0115]
栅电极112、用作栅电极的导电层106、用作源电极及漏电极的导电层120a及导电层120b各可以使用选自铬、铜、铝、金、银、锌、钼、钽、钛、钨、锰、镍、铁、钴的金属元素、以上述金属元素为成分的合金或者组合上述金属元素的合金等来形成。
[0116]
此外，栅电极112、导电层106、导电层120a以及导电层120b，可以使用in-sn氧化物、in-w氧化物、in-w-zn氧化物、in-ti氧化物、in-ti-sn氧化物、in-zn氧化物、in-sn-si氧化物、in-ga-zn氧化物等氧化物导电体(oc：oxide conductor)或者金属氧化物膜。
[0117]
此外，通过在具有半导体特性的金属氧化物中形成氧空位并对该氧空位添加氢来在导带附近形成施主能级。由此，金属氧化物的导电性增高变为导电体，也可以将变为导电体的金属氧化物称为氧化物导电体(oc)。
[0118]
此外，栅电极112及导电层106都可以采用含有上述氧化物导电体(金属氧化物)的导电膜、含有金属或合金的导电膜的叠层结构。通过使用含有金属或合金的导电膜，可以降低布线电阻。注意，优选作为栅电极112的与栅极绝缘层110接触一侧或导电层106的与绝缘层103接触一侧使用含有氧化物导电体的导电膜。
[0119]
此外，栅电极112、导电层106、导电层120a及导电层120b尤其优选包含选自上述金
属元素中的钛、钨、钽和钼中的任一个或多个。尤其是，优选使用氮化钽膜。氮化钽膜具有导电性，并对铜、氧或氢具有高阻挡性，且从氮化钽膜本身释放的氢少，由此可以作为与半导体层108接触的导电膜或半导体层108附近的导电膜适合地使用氮化钽膜。
[0120]
作为绝缘层110，可以使用包含氧化硅膜、氧氮化硅膜、氮氧化硅膜、氮化硅膜、氧化铝膜、氧化铪膜、氧化钇膜、氧化锆膜、氧化镓膜、氧化钽膜、氧化镁膜、氧化镧膜、氧化铈膜和氧化钕膜中的一种以上的绝缘层。栅极绝缘层110不局限于单层，可以采用两层以上的叠层结构。
[0121]
栅极绝缘层110中的至少与半导体层108接触的区域优选为氧化物绝缘膜，更优选具有氧含量超过化学计量组成的区域。换言之，栅极绝缘层110为能够释放氧的绝缘膜。例如，通过在氧气氛下形成栅极绝缘层110，对形成后的栅极绝缘层110在氧气氛下进行热处理、等离子体处理等或者在栅极绝缘层110上在氧气氛下形成氧化物膜等，可以将氧供应到栅极绝缘层110中。
[0122]
作为栅极绝缘层110，也可以使用相对介电常数比氧化硅或氧氮化硅高的氧化铪等材料。由此，可以增加栅极绝缘层110的厚度以抑制由隧道电流导致的泄漏电流。尤其是，优选使用具有结晶性的氧化铪，因为其相对介电常数比非晶氧化铪高。
[0123]
半导体层108优选包含氧化物半导体。或者，半导体层108也可以包含硅。作为硅，可以举出非晶硅、结晶硅(低温多晶硅、单晶硅等)等。
[0124]
例如，半导体层108优选包含铟、m(m为选自镓、铝、硅、硼、钇、锡、铜、钒、铍、钛、铁、镍、锗、锆、钼、镧、铈、钕、铪、钽、钨和镁中的一种或多种)和锌。尤其是，m优选为选自铝、镓、钇和锡中的一种或多种。
[0125]
尤其是，作为半导体层108，优选使用包含铟(in)、镓(ga)及锌(zn)的氧化物(也称为igzo)。
[0126]
当半导体层108为in-m-zn氧化物时，优选用来形成in-m-zn氧化物的溅射靶材中的in的原子个数比为m的原子个数比以上。作为这种溅射靶材的金属元素的原子个数比，可以举出in:m:zn＝1:1:1、in:m:zn＝1:1:1.2、in:m:zn＝2:1:3、in:m:zn＝3:1:2、in:m:zn＝4:2:4.1、in:m:zn＝5:1:6、in:m:zn＝5:1:7、in:m:zn＝5:1:8、in:m:zn＝6:1:6、in:m:zn＝5:2:5等。
[0127]
作为溅射靶材优选使用含有多晶氧化物的靶材，由此可以易于形成具有结晶性的半导体层108。注意，所形成的半导体层108的原子个数比分别在上述溅射靶材中的金属元素的原子个数比的
±
40％的范围内变动。例如，在被用于半导体层108的溅射靶材的组成为in:ga:zn＝4:2:4.1[原子个数比]时，所形成的半导体层108的组成有时为in:ga:zn＝4:2:3[原子个数比]或其附近。
[0128]
当记载为原子个数比为in:ga:zn＝4:2:3或其附近时包括如下情况：当in的原子个数比为4时，ga的原子个数比为1以上且3以下，zn的原子个数比为2以上且4以下。此外，当记载为原子个数比为in:ga:zn＝5:1:6或其附近时包括如下情况：当in的原子个数比为5时，ga的原子个数比大于0.1且为2以下，zn的原子个数比为5以上且7以下。此外，当记载为原子个数比为in:ga:zn＝1:1:1或其附近时包括如下情况：当in的原子个数比为1时，ga的原子个数比大于0.1且为2以下，zn的原子个数比大于0.1且为2以下。
[0129]
在此，对有可能形成在半导体层108中的氧空位进行说明。
semiconductor)、多晶氧化物半导体、nc-os(nanocrystalline oxide semiconductor)、a-like os(amorphous-like oxide semiconductor)及非晶氧化物半导体等。
[0142]
caac-os具有c轴取向性，其多个纳米晶在a-b面方向上连结而结晶结构具有畸变。注意，畸变是指在多个纳米晶连结的区域中晶格排列一致的区域与其他晶格排列一致的区域之间的晶格排列的方向变化的部分。
[0143]
虽然纳米晶基本上是六角形，但是并不局限于正六角形，有不是正六角形的情况。此外，在畸变中有时具有五角形或七角形等晶格排列。此外，在caac-os中，即使在畸变附近也难以观察到明确的晶界(grain boundary)。就是说，可知由于晶格排列畸变，可抑制晶界的形成。这是由于caac-os因为a-b面方向上的氧原子排列的低密度或因金属元素被取代而使原子间的键合距离产生变化等而能够包容畸变。
[0144]
caac-os有具有层状结晶结构(也称为层状结构)的倾向，在该层状结晶结构中层叠有包含铟及氧的层(下面称为in层)和包含元素m、锌及氧的层(下面称为(m,zn)层)。此外，铟和元素m彼此可以取代，在用铟取代(m,zn)层中的元素m的情况下，也可以将该层表示为(in,m,zn)层。此外，在用元素m取代in层中的铟的情况下，也可以将该层表示为(in,m)层。
[0145]
caac-os是结晶性高的金属氧化物。另一方面，在caac-os中不容易观察明确的晶界，因此不容易发生起因于晶界的电子迁移率的下降。此外，金属氧化物的结晶性有时因杂质的进入或缺陷的生成等而降低，因此可以说caac-os是杂质或缺陷(氧空位(也称为v
o(
oxygen vacancy))等)少的金属氧化物。因此，包含caac-os的金属氧化物的物理性质稳定。因此，包含caac-os的金属氧化物具有高耐热性及高可靠性。
[0146]
在nc-os中，微小的区域(例如1nm以上且10nm以下的区域，特别是1nm以上且3nm以下的区域)中的原子排列具有周期性。此外，nc-os在不同的纳米晶之间观察不到结晶取向的规律性。因此，在膜整体中观察不到取向性。所以，有时nc-os在某些分析方法中与a-like os或非晶氧化物半导体没有差别。
[0147]
此外，在包含铟、镓和锌的金属氧化物的一种的铟-镓-锌氧化物(以下，igzo)有时在由上述纳米晶构成时具有稳定的结构。尤其是，igzo有在大气中不容易进行晶体生长的倾向，所以有时与在igzo由大结晶(在此，几mm的结晶或者几cm的结晶)形成时相比在igzo由小结晶(例如，上述纳米结晶)形成时在结构上稳定。
[0148]
a-like os是具有介于nc-os与非晶氧化物半导体之间的结构的金属氧化物。a-like os包含空洞或低密度区域。也就是说，a-like os的结晶性比nc-os及caac-os的结晶性低。
[0149]
氧化物半导体(金属氧化物)具有各种结构及各种特性。本发明的一个方式的氧化物半导体也可以包括非晶氧化物半导体、多晶氧化物半导体、a-like os、nc-os、caac-os中的两种以上。
[0150]
用作半导体层的金属氧化物膜可以使用惰性气体和氧气体中的任一个或两个形成。注意，对形成金属氧化物膜时的氧流量比(氧分压)没有特别的限制。但是，在要获得场效应迁移率高的晶体管的情况下，形成金属氧化物膜时的氧流量比(氧分压)优选为0％以上且30％以下，更优选为5％以上且30％以下，进一步优选为7％以上且15％以下。
[0151]
金属氧化物的能隙优选为2ev以上，更优选为2.5ev以上，进一步优选为3ev以上。
如此，通过使用能隙宽的金属氧化物，可以减少晶体管的关态电流。
[0152]
[制造方法例子1]接着，参照图5至图9说明本发明的一个方式的晶体管的制造方法。图5至图9并排示出晶体管的制造工序的各阶段的沟道长度方向的截面及沟道宽度方向的截面。
[0153]
构成半导体装置的薄膜(绝缘膜、半导体膜、导电膜等)可以利用溅射法、化学气相沉积(cvd：chemical vapor deposition)法、真空蒸镀法、脉冲激光沉积(pld：pulsed laser deposition)法、原子层沉积(ald：atomic layer deposition)法等形成。作为cvd法有等离子体增强化学气相沉积(pecvd：plasma enhanced cvd)法、热cvd法等。此外，作为热cvd法之一，有有机金属化学气相沉积(mocvd：metal organic cvd)法。
[0154]
此外，构成半导体装置的薄膜(绝缘膜、半导体膜、导电膜等)可以利用旋涂法、浸渍法、喷涂法、喷墨法、分配器法、丝网印刷法、胶版印刷法、刮刀(doctor knife)法、狭缝式涂布法、辊涂法、帘式涂布法、刮刀式涂布法等方法形成。
[0155]
此外，当对构成半导体装置的薄膜进行加工时，可以利用光刻法等进行加工。或者，还可以利用纳米压印法、喷砂法、剥离法等对薄膜进行加工。此外，可以通过利用金属掩模等遮蔽掩模的成膜方法直接形成岛状的薄膜。
[0156]
光刻法典型地有如下两种方法。一个是在要进行加工的薄膜上形成抗蚀剂掩模，通过蚀刻等对该薄膜进行加工，并去除抗蚀剂掩模的方法。另一个是在形成感光性薄膜之后，进行曝光及显影来将该薄膜加工为所希望的形状的方法。
[0157]
在光刻法中，作为用于曝光的光，例如可以使用i线(波长为365nm)、g线(波长为436nm)、h线(波长为405nm)或将这些光混合而成的光。此外，还可以使用紫外光、krf激光或arf激光等。此外，也可以利用液浸曝光技术进行曝光。作为用于曝光的光，也可以使用极紫外光(euv：extreme ultra-violet)或x射线。此外，也可以使用电子束代替用于曝光的光。当使用极紫外光、x射线或电子束时，可以进行极其微细的加工，所以是优选的。此外，在通过电子束等光束的扫描进行曝光时，不需要光掩模。
[0158]
作为薄膜的蚀刻方法，可以利用干蚀刻法、湿蚀刻法及喷砂法等。
[0159]
在制造方法例子1中，参照图5至图7说明结构例子2所示的晶体管100a的制造方法。
[0160]
首先，如图5a所示，在衬底102上形成导电膜，通过蚀刻进行加工来形成被用作栅电极的导电层106。
[0161]
接着，形成覆盖衬底102及导电层106的绝缘层103(图5a)。
[0162]
此外，也可以在形成绝缘层103之后对绝缘层103进行氧供应处理。作为氧供应处理，例如可以举出氧气氛下的等离子体处理、氧气氛下的加热处理、利用等离子体离子掺杂法的处理及利用离子注入法的处理等。
[0163]
接着，在绝缘层103上形成金属氧化物膜，对其进行加工来形成岛状半导体层108(图5b)。
[0164]
金属氧化物膜优选通过使用金属氧化物靶材的溅射法形成。
[0165]
在形成金属氧化物膜时，优选使用氧气体。此外，当形成金属氧化物膜时，可以除了氧气体以外还混合惰性气体(例如，氦气体、氩气体、氙气体等)。在形成金属氧化物膜时的沉积气体整体中氧气体所占的比率(以下也称为氧流量比)越高，金属氧化物膜的结晶性
可以越高，由此可以实现高可靠性晶体管。另一方面，氧流量比越低，金属氧化物膜的结晶性越低，由此可以获得通态电流大的晶体管。
[0166]
作为金属氧化物膜的沉积条件，衬底温度可以为室温以上且200℃以下，优选为室温以上且140℃以下。例如，衬底温度优选为室温以上且低于140℃，这是因为可以提高生产率的缘故。此外，通过在衬底温度为室温或者不进行意图性的加热的状态下形成金属氧化物膜，可以降低结晶性。
[0167]
此外，优选在形成金属氧化物膜之前进行用来使附着于绝缘层103表面的水、氢、有机物成分等脱离的处理或者进行将氧供应到绝缘层103的处理。例如，可以在减压气氛下以70℃以上且200℃以下的温度进行加热处理。或者，也可以进行含氧的气氛下的等离子体处理。此外，通过在包含一氧化氮气体的气氛下进行等离子体处理，可以适当地去除绝缘层103表面的有机物。在进行这种处理之后，优选在使绝缘层103的表面不暴露于大气的状态下连续形成金属氧化物膜。
[0168]
当对金属氧化物膜进行加工时，可以使用湿蚀刻法和干蚀刻法中的一个或两个。此时，有时不与半导体层108重叠的绝缘层103的一部分被蚀刻而变薄。
[0169]
此外，也可以在形成金属氧化物膜之后或者将该金属氧化物膜加工为半导体层108之后进行用来去除金属氧化物膜或半导体层108中的氢或水的加热处理。典型地，加热处理的温度可以为150℃以上且低于衬底的应变点、250℃以上且450℃以下、或者300℃以上且450℃以下。
[0170]
可以在包含稀有气体或氮的气氛中进行加热处理。或者，也可以在该气氛中进行加热之后在包含氧的气氛中进行加热。此外，上述加热处理的气氛优选不包含氢、水等。该加热处理可以使用电炉、rta装置等。通过使用rta装置，可以缩短加热处理时间。
[0171]
接着，以覆盖绝缘层103及半导体层108的方式层叠形成栅极绝缘层110以及金属氧化物层114f(图5c)。
[0172]
作为栅极绝缘层110，例如优选通过使用pecvd法形成氧化硅膜或氧氮化硅膜等氧化物膜。此外，栅极绝缘层110可以通过利用微波的pecvd法形成。
[0173]
金属氧化物层114f例如优选在包含氧的气氛下形成。尤其是，优选在包含氧的气氛下利用溅射法形成。由此，可以在形成金属氧化物层114f时对栅极绝缘层110供应氧。
[0174]
在与半导体层108同样通过使用包含金属氧化物的氧化物靶材的溅射法形成金属氧化物层114f的情况下，可以援用上述方法。
[0175]
例如，也可以作为沉积气体使用氧，通过使用金属靶材的反应性溅射法形成金属氧化物膜层114f。例如，在作为金属靶材使用铝的情况下，可以形成氧化铝膜。
[0176]
当形成金属氧化物层114f时，引入到沉积装置的沉积室内的沉积气体的总流量中的氧流量的比率(氧流量比)或沉积室内的氧分压越高，越可以增大供应给栅极绝缘层110中的氧量。氧流量比或氧分压例如为50％以上且100％以下，优选为65％以上且100％以下，更优选为80％以上且100％以下，进一步优选为90％以上且100％以下。尤其是，优选将氧流量比设定为100％，来使氧分压尽量接近于100％。
[0177]
如此，通过在包含氧的气氛下利用溅射法形成金属氧化物层114f，当形成金属氧化物层114f时可以在对栅极绝缘层110供应氧的同时防止氧从栅极绝缘层110脱离。其结果是，可以将极多的氧封闭在栅极绝缘层110中。并且，可以通过后面的加热处理对半导体层
108供应较多的氧。其结果是，可以减少半导体层108中的氧空位，而可以实现可靠性高的晶体管。
[0178]
接着，优选通过进行加热处理来将氧从栅极绝缘层110供应到半导体层108。例如，也可以在包含氮、氧、稀有气体中的一个以上的气氛下以200℃以上且400℃以下的温度进行加热处理。
[0179]
在形成金属氧化物层114f之后，通过在形成栅电极112之前进行加热处理可以从栅极绝缘层110对半导体层108有效地供应氧。
[0180]
在形成金属氧化物层114f之后，通过对金属氧化物层114f、栅极绝缘层110及绝缘层103的一部分进行蚀刻，来形成到达导电层106的开口部142。由此，可以将后面形成的栅电极112与导电层106在开口部142中电连接。
[0181]
接着，在金属氧化物层114f上形成将成为栅电极112的导电膜112f(图5d)。导电膜112f优选通过使用金属或合金的溅射靶材的溅射法形成。在此，导电膜112f和导电层106在开口部142中连接。
[0182]
接着，对导电膜112f的一部分进行蚀刻来形成栅电极112(图5e)。
[0183]
像这样，通过使金属氧化物层114f及栅极绝缘层110覆盖半导体层108的顶面及侧面以及绝缘层103，在对栅电极112进行蚀刻时可以防止半导体层108或绝缘层103的一部分被蚀刻而变薄。
[0184]
接着，将栅电极112用作掩模进行对金属氧化物层114f、栅极绝缘层110及半导体层108供应杂质元素140的处理来形成低电阻区域108n、区域110d及区域103d(图6a)。由于栅电极112被用作掩模，半导体层108、栅极绝缘层110、及金属氧化物层114f中的与栅电极112重叠的区域不被供应杂质元素140。
[0185]
杂质元素140的供应可以适当地使用等离子体离子掺杂法或离子注入法。通过使用这些方法，可以根据离子加速电压及剂量等以高准确度控制深度方向上的浓度分布。通过使用等离子体离子掺杂法，可以提高生产率。此外，通过使用利用质量分离的离子注入法，可以提高被供应的杂质元素的纯度。
[0186]
在杂质元素140的供应处理中，优选以半导体层108与栅极绝缘层110的界面、半导体层108中邻接界面的部分或者栅极绝缘层110中邻接该界面的部分成为最高浓度的方式控制处理条件。由此，可以将具有最合适的浓度的杂质元素140通过一次的处理供应到半导体层108以及栅极绝缘层110的双方。
[0187]
作为杂质元素140，可以举出氢、硼、碳、氮、氟、磷、硫、砷、铝、镁、硅及稀有气体等。作为杂质元素140，优选使用硼、磷、铝、镁或硅，更优选使用硼或磷。
[0188]
作为杂质元素140的源气体，可以使用包含上述杂质元素的气体。当供应硼时，典型地可以使用b2h6气体或bf3气体等。此外，当供应磷时，典型地可以使用ph3气体等。此外，也可以使用由稀有气体稀释这些源气体的混合气体。
[0189]
除了上述以外，作为源气体，可以使用ch4、n2、nh3、alh3、alcl3、sih4、si2h6、f2、hf、h2、(c5h5)2mg以及稀有气体等。此外，离子源不局限于气体，也可以使用对固体或液体进行加热而被汽化了的。
[0190]
通过考虑金属氧化物层114f、栅极绝缘层110、半导体层108的组成、密度、厚度等设定加速电压或剂量等的条件，可以控制杂质元素140的供应。
[0191]
注意，对杂质元素140的供应方法没有限制，例如也可以进行等离子体处理或利用因加热而引起的热扩散的处理等。在采用等离子体处理法的情况下，通过首先在包含所供应的杂质元素的气体气氛下产生等离子体，再进行等离子体处理，可以供应杂质元素。作为产生上述等离子体的装置，可以使用干蚀刻装置、灰化装置、等离子体cvd装置或高密度等离子体cvd装置等。
[0192]
在本发明的一个方式中，可以将杂质元素140通过金属氧化物层114f及栅极绝缘层110供应到半导体层108。由此，可以抑制在供应杂质元素140时半导体层108的结晶性降低。由此，特别适合用于由结晶性降低导致电阻增大等的情况。
[0193]
在杂质元素140的供应工序中，栅极绝缘层110中的不与栅电极112重叠的部分还被供应杂质元素140。由此，在栅极绝缘层110中的与栅电极112重叠的部分和不与其重叠的部分中，在由于加热的氧的易释放性上有产生差异。因此，在杂质元素140的供应工序之后进行加热处理的情况下也可以抑制从栅极绝缘层110向低电阻区域108n的氧供应，从而可以抑制低电阻区域108n的电阻增大。
[0194]
接着，将栅电极112用作硬掩模对金属氧化物层114f的一部分进行蚀刻来形成金属氧化物层114(图6b)。由此，可以形成栅电极112和顶面形状大致一致的金属氧化物层114。
[0195]
在杂质元素140的供应工序中，金属氧化物层114f中的不与栅电极112重叠的部分被供应杂质元素140。由此，金属氧化物层114f中的不与栅电极112重叠的部分和不与其重叠的部分的蚀刻速率产生差异。因此，可以抑制蚀刻所导致的金属氧化物层的形状不良。
[0196]
虽然对金属氧化物层114f的加工方法没有特别的限制，但是在使用湿蚀刻时可以抑制金属氧化物层114f和栅极绝缘层110同时被蚀刻。由此，可以抑制栅极绝缘层110的厚度减少，并可以使栅极绝缘层110的厚度均匀。
[0197]
接着，形成覆盖栅极绝缘层110、金属氧化物层114及栅电极112的绝缘层118(图7a)。
[0198]
在使用等离子体cvd法形成绝缘层118的情况下，当沉积温度过高时，包含在低电阻区域108n等中的杂质有可能扩散到包括半导体层108的沟道形成区域的周围部或者使低电阻区域108n的电阻上升。绝缘层118的成膜温度例如优选为150℃以上且400℃以下，更优选为180℃以上且360℃以下，进一步优选为200℃以上且250℃以下。通过在低温下形成绝缘层118，即使是沟道长度短的晶体管，也可以得到良好的电特性。
[0199]
接着，利用光刻法在绝缘层118的所希望的位置形成掩模，然后，对绝缘层118及绝缘层110的一部分进行蚀刻，来形成到达低电阻区域108n的开口部141a及开口部141b。
[0200]
接着，以覆盖开口部141a及开口部141b的方式在绝缘层118上形成导电膜，将该导电膜加工为所希望的形状，来形成导电层120a及导电层120b(图7b)。
[0201]
通过上述工序，可以制造晶体管100a。例如，在将晶体管100a应用于显示装置的像素的情况下，后面可以追加形成保护绝缘层、平坦化层、显示元件以及布线中的一个以上的工序。
[0202]
[制造方法例子2]在本发明的一个方式中，根据材料及形成条件，有时难以进行金属氧化物层114f的加工。在此情况下，通过追加降低金属氧化物层114f的结晶性的工序，可以使金属氧化物层
114f的加工变得容易。
[0203]
在制造方法例子2中，直到栅电极112的制造为止的工序与制造方法例子1同样(图5a至图5e)。
[0204]
然后，进行杂质元素140的供应工序(图8a)和杂质元素143的供应工序(图8b)。杂质元素140的供应工序与制造方法例子1(图6a)同样，通过该工序在半导体层108中形成低电阻区域108n。杂质元素143至少供应到金属氧化物层114f。由此，可以使金属氧化物层114f变为结晶性低的金属氧化物层114g。可以先供应杂质元素140和杂质元素143中的任一个。
[0205]
作为杂质元素143，可以举出硅、磷、氩、氪、氙、砷、镓及锗等。作为杂质元素143的源气体，可以使用包含上述杂质元素的气体。
[0206]
通过考虑金属氧化物层114f的组成、密度、厚度等设定加速电压或剂量等的条件，可以控制杂质元素143的供应。
[0207]
然后，将栅电极112用作硬掩模对结晶性低的金属氧化物层114g的一部分进行蚀刻来形成金属氧化物层114(图8c)。由此，可以容易形成顶面形状与栅电极112大致一致的金属氧化物层114。
[0208]
[制造方法例子3]在金属氧化物层114f是绝缘膜的情况下，可以省略将金属氧化物层114f加工为岛状的工序。
[0209]
在制造方法例子3中，直到杂质元素140的供应为止的工序与制造方法例子1同样(图5a至图5e、图6a)。
[0210]
在杂质元素140的供应工序(图9a)之后，不进行金属氧化物层114f的加工地形成覆盖栅极绝缘层110、金属氧化物层114f及栅电极112的绝缘层118(图9b)。
[0211]
接着，利用光刻法在绝缘层118中的所希望的位置上形成掩模，然后，对绝缘层118、金属氧化物层114f及栅极绝缘层110的一部分进行蚀刻，来形成到达低电阻区域108n的开口部141a及开口部141b。
[0212]
接着，以覆盖开口部141a及开口部141b的方式在绝缘层118上形成导电膜，将该导电膜加工为所希望的形状，来形成导电层120a及导电层120b(图9c)。
[0213]
通过上述工序，可以制造包括金属氧化物层114f的晶体管。
[0214]
在本实施方式的半导体装置的制造方法中，在栅极绝缘层和栅电极之间设置不容易使氧、氢、水等透过的金属氧化物层，从而可以从栅极绝缘层到半导体层有效地供应氧。由此，减少半导体层的沟道形成区域的氧空位来提高晶体管的可靠性。此外，通过供应杂质元素形成半导体层的低电阻区域之后进行金属氧化物层的加工。在进行金属氧化物层的加工时，由于金属氧化物层也包含杂质元素，因此可以抑制蚀刻所导致的金属氧化物层的形状不良。
[0215]
本实施方式可以与其他实施方式适当地组合。此外，在本说明书中，在一个实施方式中表示多个结构例子的情况下可以适当地组合结构例子。
[0216]
(实施方式2)在本实施方式中，参照图10至图14说明包括本发明的一个方式的半导体装置的显示装置。
[0217]
本发明的一个方式的半导体装置具有良好的电特性，通过将该半导体装置用于显示装置，可以提高显示装置的可靠性。例如，本发明的一个方式的晶体管可以应用于该显示装置的像素和驱动电路中的一个或两个所包括的晶体管。
[0218]
本发明的一个方式的半导体装置可以用于显示装置或包括该显示装置的模块。作为包括该显示装置的模块，可以举出该显示装置安装有柔性印刷电路板(flexible printed circuit，下面记为fpc)或tcp(tape carrier package：带载封装)等连接器的模块、通过cog(chip on glass：玻璃覆晶封装)方式或cof(chip on film：薄膜覆晶封装)方式等安装有集成电路(ic)的模块等。
[0219]
[显示装置的顶面结构]图10a示出显示装置700的俯视图。显示装置700包括利用密封剂712贴合在一起的第一衬底701和第二衬底705。在被第一衬底701、第二衬底705及密封剂712密封的区域中，第一衬底701上设置有像素部702、源极驱动器704及栅极驱动器706。像素部702设置有多个显示元件。
[0220]
第一衬底701的不与第二衬底705重叠的部分中设置有与fpc716连接的fpc端子部708。利用fpc716通过fpc端子部708及信号线710分别对像素部702、源极驱动器704及栅极驱动器706提供各种信号等。
[0221]
可以设置多个栅极驱动器706。此外，栅极驱动器706及源极驱动器704分别另行形成在半导体衬底等上，也可以采用被封装的ic芯片的方式。该ic芯片可以安装在第一衬底701上或安装到fpc716。
[0222]
像素部702、源极驱动器704及栅极驱动器706包括的晶体管可以使用为本发明的一个方式的晶体管。
[0223]
作为设置在像素部702中的显示元件，可以举出液晶元件、发光元件等。作为液晶元件，可以采用透射型液晶元件、反射型液晶元件、半透射型液晶元件等。此外，作为发光元件可以举出led(light emitting diode：发光二极管)、oled(organic led：有机led)、qled(quantum-dot led：量子点发光二极管)、半导体激光器等自发光性的发光元件。此外，可以使用快门方式或光干涉方式的mems(micro electro mechanical systems：微电子机械系统)元件或采用微囊方式、电泳方式、电润湿方式或电子粉流体(注册商标)方式等的显示元件等。
[0224]
图10b所示的显示装置700a是使用具有柔性的树脂层743代替第一衬底701的能够用作柔性显示器的显示装置的例子。
[0225]
显示装置700a的像素部702不是矩形而是角部具有圆弧形的形状。如图10b中的区域p1所示，显示装置700a包括像素部702及树脂层743的一部分具有切断的缺口部。一对栅极驱动器706夹着像素部702设置在两侧。栅极驱动器706在像素部702的角部沿着圆弧形的轮廓内侧设置。
[0226]
树脂层743的设置有fpc端子部708的部分突出。树脂层743的包括fpc端子部708的一部分可以沿着图10b中的区域p2折到背面。通过将树脂层743的一部分折到背面，可以在fpc716与像素部702的背面重叠配置的状态下将显示装置700a安装到电子设备，由此可以节省电子设备的空间。
[0227]
与显示装置700a连接的fpc716安装有ic717。ic717例如具有源极驱动器的功能。
这里，显示装置700a中的源极驱动器704可以采用至少包括保护电路、缓冲器电路、解复用器电路等中的一种的结构。
[0228]
图10c所示的显示装置700b是适用于具有大画面的电子设备的显示装置。例如，显示装置700b可以适用于电视装置、显示器装置、个人计算机(包括笔记本型或台式)、平板终端、数字标牌等。
[0229]
显示装置700b包括多个源极驱动器ic721和一对栅极驱动器722。
[0230]
多个源极驱动器ic721分别安装在fpc723上。多个fpc723的一个端子与第一衬底701连接，另一个端子与印刷电路板724连接。通过使fpc723弯曲，可以将印刷电路板724配置在像素部702的背面，安装在电子设备中，而可以减小用来设置电子设备的空间。
[0231]
另一方面，栅极驱动器722形成在第一衬底701上。由此，可以实现窄边框的电子设备。
[0232]
通过采用上述结构，可以实现大型且高分辨率的显示装置。例如，可以应用于屏幕尺寸为对角线30英寸以上、40英寸以上、50英寸以上或60英寸以上的显示装置。此外，可以实现4k2k、8k4k等极为高分辨率的显示装置。
[0233]
[显示装置的截面结构]图11及图12示出作为显示元件包括液晶元件的显示装置。图13及图14示出作为显示元件包括el元件的显示装置。图11、图12及图13都是沿着图10a所示的点划线q-r的截面图。图14是沿着图10b所示的点划线s-t的截面图。
[0234]
图11至图13所示的显示装置700及图14所示的显示装置700a包括引绕布线部711、像素部702、源极驱动器704及fpc端子部708。引绕布线部711包括信号线710。像素部702包括晶体管750及电容器790。图12示出不设置有电容器790的情况。源极驱动器704包括晶体管752。
[0235]
晶体管750及晶体管752是对其中形成沟道的半导体层应用氧化物半导体的晶体管。例如，该晶体管750及晶体管752都可以应用实施方式1所例示的晶体管。此外，显示装置也可以包括对半导体层使用硅(非晶硅、多晶硅或单晶硅)的晶体管。
[0236]
本实施方式使用的晶体管包括高度纯化且氧空位的形成被抑制的氧化物半导体膜。该晶体管可以具有较小的关态电流。因此，可以延长图像信号等电信号的保持时间，可以延长图像信号等的写入间隔。因此，可以降低刷新工作的频度，由此可以有降低功耗的效果。
[0237]
此外，在本实施方式中使用的晶体管能够得到较高的场效应迁移率，因此能够进行高速驱动。例如，通过将这种能够进行高速驱动的晶体管用于显示装置，可以在同一衬底上形成像素部的开关晶体管及用于驱动电路部的驱动晶体管。即，不需要使用由硅片等形成的半导体装置作为驱动电路，由此可以减少显示装置的构件数。此外，通过在像素部中也使用能够进行高速驱动的晶体管，可以提供高质量的图像。
[0238]
图11及图13所示的电容器790通过对与晶体管750所包括的半导体层的同一膜进行加工来形成，并包括低电阻化了的下部电极以及对与源电极或漏电极的同一导电膜进行加工来形成的上部电极。此外，下部电极和上部电极之间设置有覆盖晶体管750的两层绝缘膜。也就是说，电容器790具有一对电极间夹有被用作介电膜的绝缘膜的叠层型结构。
[0239]
图14所示的电容器790包括对与晶体管750所包括的第一栅电极的同一膜进行加
工来形成的下部电极和与半导体层的同一金属氧化物膜进行加工来形成的上部电极。与晶体管750的低电阻区域同样，上部电极被低电阻化。此外，下部电极和上部电极之间设置有被用作晶体管750的第一栅极绝缘层的绝缘膜的一部分。也就是说，电容器790具有一对电极间夹有被用作介电膜的绝缘膜的叠层型结构。此外，上部电极连接有对与晶体管的源电极及漏电极的同一膜进行加工来得到的布线。
[0240]
晶体管750、晶体管752及电容器790上设置有平坦化绝缘膜770。
[0241]
像素部702所包括的晶体管750和源极驱动器704所包括的晶体管752也可以具有互不相同的结构。例如，其中任一个可以应用顶栅型晶体管，另一个可以应用底栅型晶体管。另外，上述栅极驱动器706也是与源极驱动器704同样的。
[0242]
信号线710与晶体管750、752的源电极及漏电极等由同一导电膜形成。这里，优选使用含有铜元素的材料等低电阻材料，由此可以减少起因于布线电阻的信号延迟等，从而可以实现大屏幕显示。
[0243]
fpc端子部708包括其一部分用作连接电极的布线760、各向异性导电膜780及fpc716。布线760通过各向异性导电膜780与fpc716的端子电连接。在此，布线760是由与晶体管750、752的源电极及漏电极等为同一导电膜的膜形成。
[0244]
作为第一衬底701及第二衬底705，例如可以使用玻璃衬底或塑料衬底等柔性衬底。通过使用柔性衬底，可以实现柔性显示器。当作为第一衬底701使用柔性衬底时，优选在第一衬底701与晶体管750等之间设置对水或氢具有阻挡性的绝缘层。
[0245]
第二衬底705一侧设置有遮光膜738、着色膜736以及与它们接触的绝缘膜734。
[0246]
在图11、图12及图13中，第一衬底701和第二衬底705之间设置有用来调整该两个衬底的间隔的间隔物778。此外，第一衬底701和第二衬底705由密封剂712贴合。
[0247]
图11所示的显示装置700包括垂直电场方式的液晶元件775。液晶元件775包括导电层772、导电层774以及导电层772与导电层774之间的液晶层776。导电层774设置在第二衬底705一侧，用作共通电极。导电层772与晶体管750所包括的源电极或漏电极电连接。导电层772形成在平坦化绝缘膜770上用作像素电极。
[0248]
导电层772可以使用对可见光具有透过性的材料或对可见光具有反射性的材料。作为对可见光具有透过性的材料，例如，可以使用含有铟、锌、锡等的氧化物材料。作为对可见光具有反射性的材料，例如，可以使用含有铝、银等材料。
[0249]
当作为导电层772使用对可见光具有反射性的材料时，显示装置700为反射型液晶显示装置。另一方面，当作为导电层772使用对可见光具有透过性的材料时，显示装置700为透射型液晶显示装置。当为反射型液晶显示装置的情况下，在观看侧设置偏振片。当为透射型液晶显示装置的情况下，以夹着液晶元件的方式设置一对偏振片。
[0250]
图12所示的显示装置700示出使用横向电场方式(例如，ffs(fringe field switching：边缘电场转换)模式)的液晶元件775的例子。导电层772上隔着绝缘层773设置有用作公共电极的导电层774。可以通过导电层772与导电层774间产生的电场控制液晶层776的取向状态。
[0251]
在图12中，可以以导电层772、绝缘层773、导电层774的叠层结构构成存储电容器。因此，不需要另外设置电容器，可以提高开口率。
[0252]
虽然图11及图12中未图示，也可以采用设置与液晶层776接触的取向膜。此外，可
以适当地设置偏振构件、相位差构件、抗反射构件等的光学构件(光学衬底)及背光、侧光等光源。
[0253]
液晶层776可以使用热致液晶、低分子液晶、高分子液晶、高分子分散型液晶、高分子网络型液晶、铁电液晶、反铁电液晶等。此外，在采用横向电场方式的情况下，也可以使用不需要取向膜的呈现蓝相的液晶。
[0254]
作为液晶元件的模式，可以采用tn(twisted nematic：扭曲向列)模式、va(vertical alignment：垂直取向)模式、ips(in-plane-switching：平面内转换)模式、ffs模式、asm(axially symmetric aligned micro-cell：轴对称排列微单元)模式、ocb(optical compensated birefringence：光学补偿弯曲)模式、ecb(electrically controlled birefringence：电控双折射)模式、va-ips模式、宾主模式等。
[0255]
此外，作为液晶元件的驱动方法，可以应用利用继时加法混色法进行彩色显示的分时显示方式(也称为场序制列驱动方式)。在该情况下，可以采用不设置着色膜736的结构。当采用分时显示方式的情况下，例如无需设置分别呈现红色(r)、绿色(g)、蓝色(b)的各颜色的子像素，因此可以提高像素的开口率或显示装置的清晰度。
[0256]
图13所示的显示装置700及图14所示的显示装置700a包括发光元件782。发光元件782包括导电层772、el层786及导电膜788。el层786包括发光物质。
[0257]
作为发光物质，可以举出发射荧光的物质(荧光材料)、发射磷光的物质(磷光材料)、呈现热活化延迟荧光的物质(热活化延迟荧光(thermally activated delayed fluorescence：tadf)材料)、无机化合物(量子点材料等)等。
[0258]
在图13所示的显示装置700及图14所示的显示装置700a中，平坦化绝缘膜770上设置有覆盖导电层772的一部分的绝缘膜730。在此，发光元件782是包括使可见光透过的导电膜788的顶部发射型发光元件。此外，发光元件782也可以采用从导电层772侧射出光的底部发射结构或者从导电层772一侧及导电膜788一侧的双方射出光的双面发射结构。
[0259]
在图13中，着色膜736设置在与发光元件782重叠的位置，遮光膜738设置在与绝缘膜730重叠的位置、引绕布线部711及源极驱动器704中。此外，着色膜736及遮光膜738由绝缘膜734覆盖。此外，发光元件782与绝缘膜734之间由密封膜732充填。此外，如图14所示，当采用在各颜色的子像素中形成互不相同的el层786的并排(side-by-side)方式(也可以称为分别涂布方式)时，也可以不设置着色膜736。
[0260]
在图14中，发光元件782包括的el层786在绝缘膜730及导电层772上以岛状设置。通过以各子像素中的el层786的发光色都不同的方式分开形成el层786，可以在不使用着色膜736的情况下实现彩色显示。此外，覆盖发光元件782设置有保护层741。保护层741可以防止水等杂质扩散到发光元件782中。保护层741优选使用无机绝缘膜。此外，更优选的是采用无机绝缘膜和有机绝缘膜各为一个以上的叠层结构。
[0261]
图14所示的显示装置700a采用支撑第一衬底745、粘合层742、树脂层743及绝缘层744的叠层结构代替图13所示的衬底701。晶体管750、电容器790等设置在绝缘层744上。
[0262]
支撑衬底745是包含有机树脂、玻璃等的具有柔性的薄衬底。树脂层743是包含聚酰亚胺树脂、丙烯酸树脂等的有机树脂的层。绝缘层744包含氧化硅、氧氮化硅、氮化硅等的无机绝缘膜。树脂层743与支撑衬底745通过粘合层742贴合在一起。树脂层743优选比支撑衬底745薄。
[0263]
此外，图14所示的显示装置700a包括保护层740代替图13所示的第二衬底705。保护层740与密封膜732贴合在一起。保护层740可以使用玻璃衬底、树脂薄膜等。此外，保护层740也可以使用偏振片、散射板等光学构件、触摸传感器等输入装置或上述两个以上的叠层结构。
[0264]
此外，图14中示出能够折叠的区域p2。区域p2包括不设置有支撑衬底745、粘合层742以及绝缘层744等无机绝缘膜的部分。此外，在区域p2中，覆盖布线760设置有树脂层746。通过尽可能不在能够折叠的区域p2中设置无机绝缘膜而采用仅层叠含有金属或合金的导电层、含有有机材料的层的结构，可以防止在使其弯曲时产生裂缝。此外，通过不在区域p2设置支撑衬底745，可以使显示装置700a的一部分以极小的曲率半径弯曲。
[0265]
本实施方式的显示装置也包括触摸传感器等输入装置。也就是说，本实施方式的显示装置也可以具有触摸面板的功能。
[0266]
作为传感器的方式，可以利用静电电容式、电阻膜式、表面声波式、红外线式、光学式、压敏式等各种方式。此外，可以组合使用上述方式中的两个以上。
[0267]
作为触摸面板，有输入装置形成在一对衬底的内侧的所谓的in-cell型触摸面板、输入装置形成在显示装置上的所谓的on-cell型触摸面板、将输入装置与显示装置贴合的所谓的out-cell型触摸面板等。
[0268]
本实施方式可以与其他实施方式适当地组合。
[0269]
(实施方式3)在本实施方式中参照图15对包括本发明的一个方式的半导体装置的显示装置进行说明。
[0270]
由于本发明的一个方式的半导体装置具有良好的电特性，因此通过将该半导体装置用于显示装置，可以提高显示装置的可靠性。例如，本发明的一个方式的晶体管可以应用于该显示装置的像素和驱动电路中的一个或两个所包括的晶体管。
[0271]
图15a所示的显示装置包括像素部502、驱动电路部504、保护电路506及端子部507。注意，也可以采用不设置保护电路506的结构。
[0272]
对像素部502或驱动电路部504所包括的晶体管可以使用本发明的一个方式的晶体管。此外，也可以对保护电路506使用本发明的一个方式的晶体管。
[0273]
像素部502包括驱动配置为x行y列(x、y为分别独立的2以上的自然数)的多个显示元件的多个像素电路501。
[0274]
驱动电路部504包括对栅极线gl_1至gl_x输出扫描信号的栅极驱动器504a、对数据线dl_1至dl_y供应数据信号的源极驱动器504b等的驱动电路。栅极驱动器504a至少包括移位寄存器。此外，源极驱动器504b例如由多个模拟开关等构成。此外，也可以由移位寄存器等构成源极驱动器504b。
[0275]
端子部507是指设置有用来从外部的电路对显示装置输入电源、控制信号及图像信号等的端子的部分。
[0276]
保护电路506是在自身所连接的布线被供应一定的范围之外的电位时使该布线与其他布线之间处于导通状态的电路。图15a所示的保护电路506例如与栅极驱动器504a和像素电路501之间的布线的扫描线gl、或者与源极驱动器504b和像素电路501之间的布线的数据线dl等各种布线连接。
[0277]
栅极驱动器504a及源极驱动器504b既可以采用各自直接形成在与像素部502相同的衬底上的结构，又可以采用将它们形成在另一衬底上，并将该衬底安装于以cog或tab(tape automated bonding：卷带自动结合)形成有像素部的衬底上的结构。
[0278]
图15a所示的多个像素电路501例如可以采用与图15b及图15c所示的结构。
[0279]
图15b所示的像素电路501包括液晶元件570、晶体管550及电容器560。像素电路501连接有数据线dl_n、扫描线gl_m及电位供应线vl等。
[0280]
根据像素电路501的规格适当地设定液晶元件570的一对电极中的一个电极的电位。根据被写入的数据设定液晶元件570的取向状态。此外，也可以对多个像素电路501的每一个所具有的液晶元件570的一对电极中的一个电极供应公共电位。此外，也可以对各行的像素电路501的每一个的液晶元件570的一对电极中的一个电极供应不同的电位。
[0281]
图15c所示的像素电路501包括晶体管552、554、电容器562以及发光元件572。像素电路501连接有数据线dl_n、扫描线gl_m、电位供应线vl_a及电源供应线vl_b等。
[0282]
电位供应线vl_a和电位供应线vl_b中的一个被施加高电源电位vdd，另一个被施加低电源电位vss。根据晶体管554的栅极被施加的电位，流过发光元件572中的电流被控制，从而来自发光元件572的发光亮度被控制。
[0283]
本实施方式可以与其他实施方式适当地组合。
[0284]
(实施方式4)在本实施方式中参照图16对包括本发明的一个方式的半导体装置的显示装置进行说明。
[0285]
本实施方式的显示装置的像素包括用来校正显示于像素的灰度的存储器。本发明的一个方式的晶体管可以应用于该像素所包括的晶体管。
[0286]
[像素电路]图16a示出像素电路400的电路图。像素电路400包括晶体管m1、晶体管m2、电容器c1及电路401。像素电路400连接有布线s1、布线s2、布线g1及布线g2。
[0287]
晶体管m1的栅极与布线g1连接，源极和漏极中的一个与布线s1连接，源极和漏极中的另一个与电容器c1的一个电极连接。晶体管m2的栅极与布线g2连接，源极和漏极中的一个与布线s2连接，源极和漏极中的另一个与电容器c1的另一个电极及电路401连接。
[0288]
电路401至少包括一个显示元件。显示元件可以使用各种各样的元件，典型地可以使用有机el元件或led元件等发光元件、液晶元件或mems元件等。
[0289]
将连接晶体管m1与电容器c1的节点记作n1，将连接晶体管m2与电路401的节点记作n2。
[0290]
像素电路400通过使晶体管m1变为关闭状态可以保持节点n1的电位。另外，通过使晶体管m2变为关闭状态可以保持节点n2的电位。另外，当在晶体管m2处于关闭状态的状态下通过晶体管m1对节点n1写入规定的电位时，由于通过电容器c1的电容耦合，可以使节点n2的电位对应节点n1的电位变化而发生改变。
[0291]
在此，作为晶体管m1及晶体管m2中的一个或两个可以使用实施方式1中例示出的使用氧化物半导体的晶体管。由于该晶体管具有极小的关态电流，因此可以长时间地保持节点n1及节点n2的电位。另外，当各节点的电位保持期间较短时(具体而言，帧频为30hz以上时等)也可以采用使用硅等半导体的晶体管。
[0292]
[驱动方法]参照图16b对像素电路400的工作方法的一个例子进行说明。图16b是像素电路400的工作的时序图。注意，这里为了便于说明，不考虑布线电阻等各种电阻、晶体管或布线等的寄生电容及晶体管的阈值电压等的影响。
[0293]
在图16b所示的工作中，将1个帧期间分为期间t1和期间t2。期间t1是对节点n2写入电位的期间，期间t2是对节点n1写入电位的期间。
[0294]
在期间t1，对布线g1和布线g2的双方供给使晶体管变为导通状态的电位。另外，对布线s1提供为固定电位的电位v
ref
，对布线s2提供第一数据电位v
w
。
[0295]
节点n1通过晶体管m1从布线s1被供给电位v
ref
。另外，节点n2通过晶体管m2被供给第一数据电位v
w
。因此，电容器c1变为保持电位差v
w-v
ref
的状态。
[0296]
在期间t2，布线g1被供应使晶体管m1变为导通状态的电位，布线g2被供应使晶体管m2变为关闭状态的电位。布线s1被提供第二数据电位v
data
。另外，对布线s2提供预定的恒电位或使其成为浮动状态。
[0297]
节点n1通过晶体管m1被供应第二数据电位v
data
。此时，由于通过电容器c1的电容耦合，对应第二数据电位v
data
节点n2的电位发生变化，其变化量为电位dv。也就是说，电路401被输入将第一数据电位v
w
和电位dv加在一起的电位。注意，虽然图16b示出dv为正的值，但是其也可以为负的值。也就是说，电位v
data
也可以比电位v
ref
低。
[0298]
这里，电位dv基本由电容器c1的电容值及电路401的电容值决定。当电容器c1的电容值充分大于电路401的电容值时，电位dv成为接近第二数据电位v
data
的电位。
[0299]
如上所述，由于像素电路400可以组合两种数据信号生成供应给包括显示元件的电路401的电位，所以可以在像素电路400内进行灰度校正。
[0300]
另外，像素电路400可以生成超过可对布线s1及布线s2供给的最大电位的电位。例如，在使用发光元件的情况下，可以进行高动态范围(hdr)显示等。另外，在使用液晶元件的情况下，可以实现过驱动等。
[0301]
[包括液晶元件的像素电路]图16c所示的像素电路400lc包括电路401lc。电路401lc包括液晶元件lc及电容器c2。
[0302]
液晶元件lc的一个电极与节点n2及电容器c2的一个电极连接，另一个电极与被供应电位v
com2
的布线连接。电容器c2的另一个电极与被供应电位v
com1
的布线连接。
[0303]
电容器c2用作存储电容器。另外，当不需要时可以省略电容器c2。
[0304]
由于像素电路400lc可以对液晶元件lc提供高电压，所以例如可以通过过驱动实现高速显示，可以采用驱动电压高的液晶材料等。另外，通过对布线s1或布线s2提供校正信号，可以根据使用温度或液晶元件lc的劣化状态等进行灰度校正。
[0305]
[包括发光元件的像素电路]图16d所示的像素电路400el包括电路401el。电路401el包括发光元件el、晶体管m3及电容器c2。
[0306]
晶体管m3的栅极与节点n2及电容器c2的一个电极连接，源极和漏极中的一个与被供应电位v
h
的布线连接，源极和漏极中的另一个与发光元件el的一个电极连接。电容器c2的另一个电极与被供应电位v
com
的布线连接。发光元件el的另一个电极与被供应电位v
l
的布线连接。
[0307]
晶体管m3具有控制对发光元件el供应的电流的功能。电容器c2用作存储电容器。不需要时也可以省略电容器c2。
[0308]
另外，虽然这里示出发光元件el的阳极一侧与晶体管m3连接的结构，但是也可以采用阴极一侧与晶体管m3连接的结构。当采用阴极一侧与晶体管m3连接的结构时，可以适当地改变电位v
h
与电位v
l
的值。
[0309]
在像素电路400el中，可以通过对晶体管m3的栅极施加高电位使大电流流过发光元件el，所以可以实现hdr显示等。此外，通过对布线s1或布线s2提供校正信号可以对晶体管m3及发光元件el的电特性偏差进行校正。
[0310]
另外，不局限于图16c、图16d所示的电路，也可以采用另外附加晶体管或电容器等的结构。
[0311]
本实施方式可以与其他实施方式适当地组合。
[0312]
(实施方式5)在本实施方式中参照图17对本发明的一个方式的显示模块进行说明。
[0313]
图17a所示的显示模块6000在上盖6001与下盖6002之间包括与fpc6005连接的显示装置6006、框架6009、印刷电路板6010及电池6011。
[0314]
可以将使用本发明的一个方式的晶体管制造的显示装置用作显示装置6006。通过利用显示装置6006，可以实现可靠性高的显示模块。
[0315]
上盖6001及下盖6002可以根据显示装置6006的尺寸适当地改变其形状或尺寸。
[0316]
显示装置6006也可以具有作为触摸面板的功能。
[0317]
框架6009具有保护显示装置6006的功能、遮断因印刷电路板6010的工作而产生的电磁波的功能以及散热板的功能等。
[0318]
印刷电路板6010具有电源电路以及用来输出视频信号及时钟信号的信号处理电路、电池控制电路等。此外，也可以使用电池6011作为电源。
[0319]
图17b是具备光学触摸传感器的显示模块6000的截面示意图。
[0320]
显示模块6000包括设置在印刷电路板6010上的发光部6015及受光部6016。此外，由上盖6001与下盖6002围绕的区域设置有一对导光部(导光部6017a、导光部6017b)。
[0321]
显示装置6006隔着框架6009与印刷电路板6010、电池6011重叠。显示装置6006及框架6009固定在导光部6017a、导光部6017b。
[0322]
从发光部6015发射的光6018经过导光部6017a、显示装置6006的顶部及导光部6017b到达受光部6016。例如，当光6018被指头或触屏笔等被检测体阻挡时，可以检测触摸操作。
[0323]
例如，多个发光部6015沿着显示装置6006的相邻的两个边设置。多个受光部6016配置在与发光部6015对置的位置。由此，可以取得触摸操作的位置的信息。
[0324]
作为发光部6015例如可以使用led元件等光源，尤其是，优选使用发射红外线的光源。作为受光部6016可以使用接收发光部6015所发射的光且将其转换为电信号的光电元件。优选使用能够接收红外线的光电二极管。
[0325]
通过使用使光6018透过的导光部6017a及导光部6017b，可以将发光部6015及受光部6016配置在显示装置6006中的下侧，可以抑制外光到达受光部6016而导致触摸传感器的错误工作。尤其是，在使用吸收可见光且透过红外线的树脂时，可以更有效地抑制触摸传感
器的错误工作。
[0326]
本实施方式可以与其他实施方式适当地组合。
[0327]
(实施方式6)在本实施方式中，参照图18至图21说明本发明的一个方式的电子设备。
[0328]
本实施方式的电子设备包括本发明的一个方式的半导体装置。例如，作为用于电子设备的显示部的显示装置的晶体管可以应用本发明的一个方式的晶体管。本发明的一个方式的晶体管具有稳定且良好的电特性及高可靠性，因此可以提高显示装置及电子设备的可靠性。由此，本发明的一个方式的晶体管可以用于各种电子设备。
[0329]
在本实施方式的电子设备的显示部上例如可以显示具有全高清、4k2k、8k4k、16k8k或更高的分辨率的影像。
[0330]
作为电子设备，例如除了电视装置、台式或笔记本型个人计算机、用于计算机等的显示器、数字标牌、弹珠机等大型游戏机等具有较大的屏幕的电子设备以外，还可以举出数码相机、数码摄像机、数码相框、移动电话机、便携式游戏机、便携式信息终端、声音再现装置等。
[0331]
可以将本实施方式的电子设备沿着房屋或高楼的内壁或外壁、汽车的内部装饰或外部装饰的曲面组装。
[0332]
本实施方式的电子设备也可以包括天线。通过由天线接收信号，可以在显示部上显示图像或信息等。另外，在电子设备包括天线及二次电池时，可以将天线用于非接触电力传送。
[0333]
本实施方式的电子设备也可以包括传感器(该传感器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、辐射线、流量、湿度、倾斜度、振动、气味或红外线)。
[0334]
本实施方式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(静态图像、动态图像、文字图像等)显示在显示部上的功能；触摸面板的功能；显示日历、日期或时间等的功能；执行各种软件(程序)的功能；进行无线通信的功能；读出储存在存储介质中的程序或数据的功能；等。
[0335]
图18a所示的电子设备6500是可以用作智能手机的便携式信息终端设备。
[0336]
电子设备6500包括框体6501、显示部6502、电源按钮6503、按钮6504、扬声器6505、麦克风6506、相机6507及光源6508等。显示部6502具有触摸面板功能。
[0337]
显示部6502可以使用包括本发明的一个方式的晶体管的显示装置。
[0338]
图18b是包括框体6501的麦克风6506一侧的端部的截面示意图。
[0339]
框体6501的显示面一侧设置有具有透光性的保护构件6510，被框体6501及保护构件6510包围的空间内设置有显示面板6511、光学构件6512、触摸传感器面板6513、印刷电路板6517、电池6518等。
[0340]
显示面板6511、光学构件6512及触摸传感器面板6513使用粘合层(未图示)固定到保护构件6510。
[0341]
在显示部6502的外侧的区域中，显示面板6511的一部分叠回，且该叠回部分连接有fpc6515。fpc6515安装有ic6516。fpc6515与设置于印刷电路板6517的端子连接。
[0342]
显示面板6511可以使用本发明的一个方式的柔性显示器。由此，可以实现极轻量
的电子设备。此外，由于显示面板6511极薄，所以可以在抑制电子设备的厚度的情况下安装大容量的电池6518。此外，通过折叠显示面板6511的一部分以在像素部的背面设置与fpc6515的连接部，可以实现窄边框的电子设备。
[0343]
图19a示出电视装置的一个例子。在电视装置7100中，框体7101中组装有显示部7000。在此示出利用支架7103支撑框体7101的结构。
[0344]
可以对显示部7000应用包括本发明的一个方式的晶体管的显示装置。
[0345]
可以通过利用框体7101所具备的操作开关或另外提供的遥控操作机7111进行图19a所示的电视装置7100的操作。此外，也可以在显示部7000中具备触摸传感器，也可以通过用指头等触摸显示部7000进行电视装置7100的操作。此外，也可以在遥控操作机7111中具备显示从该遥控操作机7111输出的数据的显示部。通过利用遥控操作机7111所具备的操作键或触摸面板，可以进行频道及音量的操作，并可以对显示在显示部7000上的影像进行操作。
[0346]
此外，电视装置7100具备接收机及调制解调器等。可以通过利用接收机接收一般的电视广播。再者，通过调制解调器连接到有线或无线方式的通信网络，从而进行单向(从发送者到接收者)或双向(发送者和接收者之间或接收者之间等)的信息通信。
[0347]
图19b示出笔记型个人计算机的一个例子。笔记型个人计算机7200包括框体7211、键盘7212、指向装置7213、外部连接端口7214等。在框体7211中组装有显示部7000。
[0348]
可以对显示部7000应用包括本发明的一个方式的晶体管的显示装置。
[0349]
图19c和图19d示出数字标牌的一个例子。
[0350]
图19c所示的数字标牌7300包括框体7301、显示部7000及扬声器7303等。此外，还可以包括led灯、操作键(包括电源开关或操作开关)、连接端子、各种传感器、麦克风等。
[0351]
图19d示出设置于圆柱状柱子7401上的数字标牌7400。数字标牌7400包括沿着柱子7401的曲面设置的显示部7000。
[0352]
在图19c和图19d中，可以对显示部7000应用包括本发明的一个方式的晶体管的显示装置。
[0353]
显示部7000越大，一次能够提供的信息量越多。显示部7000越大，越容易吸引人的注意，例如可以提高广告宣传效果。
[0354]
通过将触摸面板用于显示部7000，不仅可以在显示部7000上显示静态图像或动态图像，使用者还能够直觉性地进行操作，所以是优选的。此外，在用于提供线路信息或交通信息等信息的用途时，可以通过直觉性的操作提高易用性。
[0355]
如图19c和图19d所示，数字标牌7300或数字标牌7400优选可以通过无线通信与使用者所携带的智能手机等信息终端设备7311或信息终端设备7411联动。例如，显示在显示部7000上的广告信息可以显示在信息终端设备7311或信息终端设备7411的屏幕上。此外，通过操作信息终端设备7311或信息终端设备7411，可以切换显示部7000的显示。
[0356]
此外，可以在数字标牌7300或数字标牌7400上以信息终端设备7311或信息终端设备7411的屏幕为操作单元(控制器)执行游戏。由此，不特定多个使用者可以同时参加游戏，享受游戏的乐趣。
[0357]
图20a是安装有取景器8100的照相机8000的外观图。
[0358]
照相机8000包括框体8001、显示部8002、操作按钮8003、快门按钮8004等。此外，照
相机8000安装有可装卸的透镜8006。在照相机8000中，透镜8006和框体也可以被形成为一体。
[0359]
照相机8000通过按下快门按钮8004或者触摸用作触摸面板的显示部8002，可以进行成像。
[0360]
框体8001包括具有电极的嵌入器，除了可以与取景器8100连接以外，还可以与闪光灯装置等连接。
[0361]
取景器8100包括框体8101、显示部8102以及按钮8103等。
[0362]
框体8101通过嵌合到照相机8000的嵌入器装到照相机8000。取景器8100可以将从照相机8000接收的图像等显示到显示部8102上。
[0363]
按钮8103被用作电源按钮等。
[0364]
可以将包括本发明的一个方式的晶体管的显示装置用于照相机8000的显示部8002及取景器8100的显示部8102。此外，也可以在照相机8000中内置有取景器。
[0365]
图20b是头戴显示器8200的外观图。
[0366]
头戴显示器8200包括安装部8201、透镜8202、主体8203、显示部8204以及电缆8205等。此外，在安装部8201中内置有电池8206。
[0367]
通过电缆8205，将电力从电池8206供应到主体8203。主体8203具备无线接收器等，能够将所接收的图像信息等显示到显示部8204上。此外，主体8203具有相机，由此可以利用使用者的眼球及眼睑的动作作为输入方法。
[0368]
此外，也可以对安装部8201的被使用者接触的位置设置多个电极，以检测出根据使用者的眼球的动作而流过电极的电流，由此实现识别使用者的视线的功能。此外，还可以具有根据流过该电极的电流监视使用者的脉搏的功能。安装部8201可以具有温度传感器、压力传感器、加速度传感器等各种传感器，也可以具有将使用者的生物信息显示在显示部8204上的功能或与使用者的头部的动作同步地使显示在显示部8204上的图像变化的功能。
[0369]
可以将包括本发明的一个方式的晶体管的显示装置用于显示部8204。
[0370]
图20c至图20e是头戴显示器8300的外观图。头戴显示器8300包括框体8301、显示部8302、带状固定工具8304以及一对透镜8305。
[0371]
使用者可以通过透镜8305看到显示部8302上的显示。优选的是，弯曲配置显示部8302。因为使用者可以感受高真实感。此外，通过透镜8305分别看到显示在显示部8302的不同区域上的图像，从而可以进行利用视差的三维显示等。此外，本发明的一个方式不局限于设置有一个显示部8302的结构，也可以设置两个显示部8302以对使用者的一对眼睛分别配置一个显示部。
[0372]
显示部8302可以应用包括本发明的一个方式的晶体管的显示装置。此外，也可以使用本发明的一个方式的晶体管来制造清晰度极高的显示装置。例如，如图20e所示，即使使用透镜8305对显示进行放大观看，像素也不容易被使用者观看。就是说，可以利用显示部8302使使用者观看到现实感更高的影像。
[0373]
图21a至图21f所示的电子设备包括框体9000、显示部9001、扬声器9003、操作键9005(包括电源开关或操作开关)、连接端子9006、传感器9007(该传感器具有测量如下因素的功能：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、辐射线、流量、湿度、倾斜度、振动、气味或红外线)、麦克
风9008等。
[0374]
图21a至图21f所示的电子设备具有各种功能。例如，可以具有如下功能：将各种信息(静态图像、动态图像及文字图像等)显示在显示部上的功能；触摸面板的功能；显示日历、日期或时间等的功能；通过利用各种软件(程序)控制处理的功能；进行无线通信的功能；读出储存在存储介质中的程序或数据并进行处理的功能；等。注意，电子设备可具有的功能不局限于上述功能，而可以具有各种功能。电子设备可以包括多个显示部。此外，也可以在电子设备中设置相机等而使其具有如下功能：拍摄静态图像或动态图像，且将所拍摄的图像储存在存储介质(外部存储介质或内置于相机的存储介质)中的功能；将所拍摄的图像显示在显示部上的功能；等。
[0375]
下面，详细地说明图21a至图21f所示的电子设备。
[0376]
图21a是示出便携式信息终端9101的立体图。可以将便携式信息终端9101例如用作智能手机。注意，在便携式信息终端9101中，也可以设置扬声器9003、连接端子9006、传感器9007等。此外，作为便携式信息终端9101，可以将文字或图像信息显示在其多个面上。在图21a中示出三个图标9050的例子。此外，可以将以虚线的矩形示出的信息9051显示在显示部9001的其他面上。作为信息9051的一个例子，可以举出提示收到电子邮件、sns或电话等的信息；电子邮件或sns等的标题；电子邮件或sns等的发送者姓名；日期；时间；电池余量；以及天线接收信号强度的显示等。或者，可以在显示有信息9051的位置上显示图标9050等。
[0377]
图21b是示出便携式信息终端9102的立体图。便携式信息终端9102具有将信息显示在显示部9001的三个以上的面上的功能。在此，示出信息9052、信息9053、信息9054分别显示于不同的面上的例子。例如，在将便携式信息终端9102放在上衣口袋里的状态下，使用者能够确认显示在从便携式信息终端9102的上方看到的位置上的信息9053。使用者可以确认到该显示而无需从口袋里拿出便携式信息终端9102，由此能够判断是否接电话。
[0378]
图21c是示出手表型便携式信息终端9200的立体图。可以将便携式信息终端9200例如用作智能手表。此外，显示部9001的显示面弯曲，可沿着其弯曲的显示面进行显示。此外，便携式信息终端9200例如通过与可进行无线通信的耳麦相互通信可以进行免提通话。此外，通过利用连接端子9006，便携式信息终端9200可以与其他信息终端进行数据传输或进行充电。充电也可以通过无线供电进行。
[0379]
图21d至图21f是示出可以折叠的便携式信息终端9201的立体图。此外，图21d是将便携式信息终端9201展开的状态的立体图、图21f是折叠的状态的立体图、图21e是从图21d的状态和图21f的状态中的一个转换成另一个时中途的状态的立体图。便携式信息终端9201在折叠状态下可携带性好，而在展开状态下因为具有无缝拼接较大的显示区域所以显示的浏览性强。便携式信息终端9201所包括的显示部9001被由铰链9055连结的三个框体9000支撑。显示部9001例如可以在曲率半径0.1mm以上且150mm以下的范围弯曲。
[0380]
本实施方式可以与其他实施方式及实施例适当地组合。[实施例1]
[0381]
在本实施例中说明制造本发明的一个方式的晶体管并对该晶体管进行评价来得到的结果。特别是，在本实施例中说明金属氧化物层114包括与半导体层108相同的金属氧化物(igzo)的情况。
[0382]
[金属氧化物层114f的蚀刻速率]
首先，对金属氧化物层114f的蚀刻速率进行评价。在此，制造六个样品，对各样品中的金属氧化物层114f的蚀刻速率进行评价。
[0383]
在各样品中，作为金属氧化物层114f，形成厚度大约为20nm的igzo膜。通过溅射法，使用原子个数比为in：ga：zn＝4：2：4.1的金属氧化物靶材，在氧流量比为100％且衬底温度为200℃的条件下形成该igzo膜。在形成igzo膜之后，在氧和氮的混合气氛下以350℃进行加热处理1小时。
[0384]
而且，在三个样品中，使用不具有质量分离机构的等离子体离子掺杂装置对金属氧化物层114f供应硼(b)。作为用来供应硼的气体使用b2h6气体，加速电压为40kv，剂量为2
×
10
15
ions/cm2。在另三个样品中，不对金属氧化物层114f供应硼。
[0385]
接着，对金属氧化物层114f进行湿蚀刻。作为蚀刻剂使用三种蚀刻剂，即草酸(5％以下，液温为60℃，旋转处理)、混酸(磷酸低于80％，硝酸低于5％，醋酸低于10％，水为5％以上，液温为30℃，喷雾处理)及磷酸(85％)的30倍稀释水溶液(液温为室温，旋转处理)。对供应有硼的样品和没供应硼的样品中的各金属氧化物层114f使用各蚀刻剂进行湿蚀刻。
[0386]
图22示出各样品的蚀刻速率(单位：nm/min.)的结果。另外，通过光干涉式膜厚度测定来求出蚀刻速率。
[0387]
可知的是，在使用任何蚀刻剂的情况下，金属氧化物层114f供应有硼的样品(进行了b掺杂)的蚀刻速率也比没供应硼的样品(没有进行b掺杂)高。尤其是，在使用草酸时，通过对金属氧化物层114f供应硼，与不供应硼的情况相比金属氧化物层114f的蚀刻速率较高大约2.5倍。
[0388]
由此可知，通过对金属氧化物层114f供应硼，可以提高蚀刻速率。可以认为对金属氧化物层114f供应硼使得金属氧化物层114f的结晶性降低，从而蚀刻速率提高。
[0389]
[金属氧化物层114的截面观察]接着，通过对金属氧化物层114f进行湿蚀刻来形成金属氧化物层114，进行截面观察。在此制造两个样品，进行截面观察。
[0390]
作为样品，形成对应于图1a至图1c所示的晶体管100的结构的叠层结构。具体而言，在衬底102上形成绝缘层103、半导体层108、栅极绝缘层110、金属氧化物层114、栅电极112及绝缘层118。
[0391]
金属氧化物层114f的形成条件与上述条件相同。当在栅极绝缘层110上形成金属氧化物层114f之后形成钼膜作为栅电极112。在两个样品的一个中将栅电极112用作掩模，并对金属氧化物层114f供应硼。在另一个中，不对金属氧化物层114f供应硼。
[0392]
然后，将栅电极112用作掩模，对金属氧化物层114f进行加工，来形成金属氧化物层114。在此，使用湿蚀刻对金属氧化物层114f进行加工。
[0393]
对金属氧化物层114f的湿蚀刻使用草酸(5％以下，液温为60℃，旋转处理)。金属氧化物层114f没供应硼的样品的处理时间为30sec金属氧化物层114f供应有硼的样品的处理时间为10sec。另外，处理时间取决于上述金属氧化物层114f的蚀刻速率的结果(图22)。具体而言，在对金属氧化物层114f供应硼时金属氧化物层114f的蚀刻速率变高，因此使供应有硼的样品的处理时间比没供应硼的样品短。
[0394]
图23a示出金属氧化物层114f没供应硼的样品的截面观察照片，图23b示出供应有硼的样品的截面观察照片。
[0395]
如图23a中以虚线围绕的部分所示，在金属氧化物层114f没供应硼的样品中，金属氧化物层114中的与栅电极112重叠的部分的一部分(下侧部分)被蚀刻。
[0396]
另一方面，如图23b中以虚线围绕的部分所示，在供应有硼的样品中可以确认到与栅电极112重叠的金属氧化物层114下部的蚀刻得到抑制，由此绝缘层118的覆盖性提高。
[0397]
由此可知，通过将栅电极112用作掩模对金属氧化物层114f供应硼，可以使供应有硼的部分(不与栅电极112重叠的部分)及没供应硼的部分(与栅电极112重叠的部分)的蚀刻速率具有差别。因此，金属氧化物层114中的与栅电极112重叠的部分不容易被蚀刻，从而可以抑制金属氧化物层114的形状不良。由此，可以提高绝缘层118的覆盖性来抑制覆盖率不良。
[0398]
[晶体管的电特性及可靠性的评价]接着，制造晶体管，然后对其电特性及可靠性进行评价。在此制造六种样品。
[0399]
作为各样品，形成对应于图3a至图3c所示的晶体管100a的结构的叠层结构。具体而言，在衬底102上形成导电层106、绝缘层103、半导体层108、栅极绝缘层110、金属氧化物层114、栅电极112、绝缘层118、导电层120a及导电层120b。再者，在绝缘层118、导电层120a及导电层120b上形成平坦化膜(未图示)。
[0400]
在应用本发明的一个方式的样品a至样品c中，如实施方式1所示，在供应杂质元素140之后对金属氧化物层114f进行蚀刻，来形成金属氧化物层114。在对比样品a至对比样品c中，对金属氧化物层114f进行蚀刻形成金属氧化物层114，然后供应杂质元素140。
[0401]
作为样品a及对比样品a，制造沟道长度为2μm，沟道宽度为50μm的晶体管。作为样品b及对比样品b，制造沟道长度为3μm，沟道宽度为50μm的晶体管。作为样品c及对比样品c，制造沟道长度为6μm，沟道宽度为50μm的晶体管。
[0402]
下面，图5至图7说明晶体管的具体制造方法。
[0403]
首先，通过溅射法在玻璃衬底(相当于衬底102)上形成厚度大约为100nm的钨膜，对该钨膜进行加工，来形成导电层106(图5a)。
[0404]
接着，作为绝缘层103，在衬底102及导电层106上通过等离子体cvd法依次形成厚度大约为240nm的氮化硅膜、厚度大约为60nm的氮化硅膜及厚度大约为5nm的氧氮化硅膜(图5a)。
[0405]
接着，在绝缘层103上形成厚度大约为50nm的igzo膜，对该igzo膜进行加工，来形成半导体层108(图5b)。通过溅射法，使用原子个数比为in：ga：zn＝4：2：4.1的金属氧化物靶材，以氧流量比为10％且衬底温度为室温的条件形成该igzo膜。在形成igzo膜之后，在氮气氛下以350℃进行加热处理1小时，接着在氧和氮的混合气氛下以350℃进行加热处理1小时。
[0406]
接着，作为栅极绝缘层110，在绝缘层103及半导体层108上通过等离子体cvd法形成厚度大约为150nm的氧氮化硅膜(图5c)。
[0407]
接着，作为金属氧化物层114f，在栅极绝缘层110上通过包含氧的气氛下的溅射法形成厚度大约为20nm的igzo膜(图5c)。通过在包含氧的气氛下形成金属氧化物层114f，可以对栅极绝缘层110中供应氧。使用原子个数比为in：ga：zn＝4：2：4.1的金属氧化物靶材以氧流量比为100％且衬底温度为200℃的条件形成该igzo膜。在形成igzo膜之后，在氧和氮的混合气氛下以350℃进行加热处理1小时。
bias temperature stress)。此外，将形成有晶体管的衬底保持为60℃，在照射10000lx的白色led光的状态下对晶体管的源极和漏极施加0v的电压，对栅极施加20v或-20v的电压，并保持该状态3600秒钟。此时，将对栅极施加正电压的测试记为pbtis(positive bias temperature illumination stress)，将对栅极施加负电压的测试记为nbtis(negative bias temperature illumination stress)。
[0421]
图25示出样品b及对比样品b的pbts及nbtis的结果。
[0422]
如图25所示，在pbts及nbtis中，样品b及对比样品b的阈值波动量(δvth)之间没有观察到较大的差异。
[0423]
由此可确认到对金属氧化物层114f进行加工的工序及供应硼的工序的顺序不给晶体管的gbt测试结果带来大影响。也就是说，即使在供应硼之后对金属氧化物层114f进行加工以抑制与栅电极112重叠的金属氧化物层114的一部分(下侧部分)被蚀刻，也可以制造可靠性高的晶体管。[实施例2]
[0424]
在本实施例中说明制造本发明的一个方式的晶体管并对该晶体管进行评价来得到的结果。特别是，在本实施例中说明作为金属氧化物层114使用氧化铝(alo
x
)膜的情况。
[0425]
在本实施例中，制造晶体管，然后对其电特性及可靠性进行评价。在此制造四种样品。在本实施例中，制造沟道长度为2μm，沟道宽度为50μm的晶体管。
[0426]
对于本发明的一个方式的样品d及样品e，不进行将栅电极112用作掩模对金属氧化物层114f进行加工的工序而形成包括金属氧化物层114f的晶体管。另一方面，对于对比样品f及对比样品g，对金属氧化物层114f进行蚀刻来形成包括金属氧化物层114的晶体管。
[0427]
下面，参照图5及图9说明晶体管的具体制造方法。
[0428]
首先，通过溅射法在玻璃衬底(相当于衬底102)上形成厚度大约为100nm的钨膜，对该钨膜进行加工，来形成导电层106(图5a)。
[0429]
接着，作为绝缘层103，在衬底102及导电层106上通过等离子体cvd法依次形成厚度大约为240nm的氮化硅膜、厚度大约为60nm的氮化硅膜及厚度大约为5nm的氧氮化硅膜(图5a)。
[0430]
接着，在绝缘层103上形成igzo膜，对该igzo膜进行加工，来形成半导体层108(图5b)。
[0431]
在样品d及样品e中，通过溅射法，使用原子个数比为in：ga：zn＝4：2：4.1的金属氧化物靶材，以氧流量比为10％且衬底温度为室温的条件形成大约30nm厚的igzo膜。在形成igzo膜之后，在氮气氛下以350℃进行加热处理1小时，接着在氧和氮的混合气氛下以350℃进行加热处理1小时。
[0432]
在对比样品f及对比样品g中，通过溅射法，使用原子个数比为in：ga：zn＝4：2：4.1的金属氧化物靶材，以氧流量比为30％且衬底温度为200℃的条件形成大约40nm厚的igzo膜。在形成igzo膜之后，在氮气氛下以400℃进行加热处理1小时，接着在氧和氮的混合气氛下以400℃进行加热处理1小时。
[0433]
接着，作为栅极绝缘层110，在绝缘层103及半导体层108上通过等离子体cvd法形成厚度大约为150nm的氧氮化硅膜(图5c)。在此，在对比样品f及对比样品g中，在氮气氛下以400℃进行加热处理1小时。
[0434]
接着，作为金属氧化物层114f，在栅极绝缘层110上通过包含氧的气氛下的溅射法形成氧化铝膜(图5c)。在样品d及样品e中形成厚度大约为10nm的氧化铝膜，在对比样品f及对比样品g中形成厚度大约为5nm的氧化铝膜。在形成氧化铝膜之后在氧和氮的混合气氛下以350℃进行加热处理1小时。
[0435]
接着，作为导电膜112f，在金属氧化物层114f上通过溅射法形成钼膜(图5d)，对其进行加工，来形成栅电极112(图5e)。在样品d及样品e中形成厚度大约为300nm的钼膜，在对比样品f及对比样品g中形成厚度大约为200nm的钼膜。
[0436]
接着，对应用本发明的一个方式的样品d及样品e使用具有质量分离机构的离子注入装置供应硼(b)或磷(p)(图9a)。在该工序中，将栅电极112用作掩模对半导体层108、栅极绝缘层110及金属氧化物层114f供应硼或磷。对样品d供应硼，对样品e供应磷。
[0437]
另一方面，在对比样品f及对比样品g中，通过湿蚀刻对金属氧化物层114f进行加工来形成金属氧化物层114。然后，使用离子注入装置供应硼或磷。在该工序中，将栅电极112用作掩模对半导体层108及栅极绝缘层110供应硼或磷。对对比样品f供应硼，对对比样品g供应磷。
[0438]
供应硼时的射束能量为30kev，供应磷时的射束能量为80kev。在对比样品f以外的样品中硼或磷的剂量为3
×
10
15
/cm2，在对比样品f中硼或磷的剂量为1
×
10
16
/cm2。
[0439]
以后工序是样品和对比样品共同的工序。作为绝缘层118，在栅极绝缘层110、金属氧化物层114f(或金属氧化物层114)及栅电极112上通过等离子体cvd法形成厚度大约为300nm的氧氮化硅膜(图9b)。
[0440]
接着，在金属氧化物层114f、栅极绝缘层110及绝缘层118中部分地形成开口。然后，通过溅射法形成厚度大约为100nm的钼膜并对其进行加工，来形成导电层120a及导电层120b(图9c)。
[0441]
之后，作为平坦化膜(未图示)形成厚度大约为1.5μm的丙烯酸树脂膜，在氮气氛下以250℃进行加热处理1小时。
[0442]
通过上述步骤制造各样品。
[0443]
接着，在各样品中，测定晶体管的id-vg特性。图26示出各样品的晶体管的id-vg特性结果。
[0444]
作为晶体管的id-vg特性的测定条件，对栅电极112施加的电压(栅极电压(vg))及对导电层106施加的电压(背栅极电压(vbg))从-15v每隔0.25v变化到+20v。此外，对源电极施加的电压(源极电压(vs))为0v(comm)，在样品d及样品e中对漏电极施加的电压(漏极电压(vd))分别为0.1v及10v，在对比样品f及对比样品g中对漏电极施加的电压分别为0.1v及5.1v。
[0445]
如图26a至图26d所示，本实施例中制造的四个样品都得到良好的id-vg特性。
[0446]
由此可确认到即使不对金属氧化物层114f进行加工而经过金属氧化物层114f供应硼或磷，且晶体管包括该金属氧化物层114f，也不给晶体管的id-vg特性带来大影响。
[0447]
接着，对样品d及样品e进行晶体管的应力测试。
[0448]
应力测试的条件与实施例1相同。
[0449]
图27示出样品d及样品e的pbts、nbts、pbtis及nbtis的结果。
[0450]
如图27所示，样品d及样品e在pbts、nbts、pbtis及nbtis中都得到良好的结果，即
阈值的波动量(δvth)为
±
1v以下。
[0451]
由此可确认到即使不对金属氧化物层114f进行加工而经过金属氧化物层114f供应硼或磷，且晶体管包括该金属氧化物层114f，也不给晶体管的应力测试结果带来大影响。
[0452]
此外，图28示出应用本发明的一个方式的样品的截面观察照片。如图28所示，栅极绝缘层110上形成有金属氧化物层114f。不对应用本发明的一个方式的样品进行将栅电极112用作掩模对金属氧化物层114f进行加工的工序。由此可确认到金属氧化物层114f包括与栅电极112接触的区域和与绝缘层118接触的区域。[实施例3]
[0453]
在本实施例中说明形成可用于本发明的一个方式的晶体管的金属氧化物层114的氧化铝膜并对其进行评价的结果。
[0454]
[氧化铝膜的蚀刻]在本实施例中说明形成氧化铝膜并对其进行湿蚀刻的结果。
[0455]
首先，在玻璃衬底(glass)上通过包含氧的气氛下的溅射法形成厚度大约为50nm的氧化铝(alo
x
)膜。
[0456]
图29a示出使用xrd装置进行结构分析的结果。如图29a的箭头所示，观察到来源于al2o3的结晶的峰值。此外，在通过x射线反射法(xrr：x-ray reflectometry)测定膜密度时，氧化铝膜的膜密度为3.98g/cm3。
[0457]
接着，对氧化铝膜进行湿蚀刻。使用稀释氢氟酸(dhf)进行湿蚀刻。
[0458]
图30的上段示出没有进行湿蚀刻处理的样品(没有进行蚀刻处理)和进行了处理的样品(进行了蚀刻处理)的截面观察照片。
[0459]
如图30的上段所示，在氧化铝膜中，湿蚀刻没有进展。这认为是因为氧化铝膜的结晶性较高。此外，在图30的各照片中氧化铝膜上形成有保护(coat)层。
[0460]
接着，在玻璃衬底上通过包含氧的气氛下的溅射法形成厚度大约为50nm的氧化铝膜，之后使用等离子体离子掺杂装置对氧化铝膜供应氩(ar)。加速电压为30kv，剂量为1
×
10
16
ions/cm2。
[0461]
图29b示出使用xrd装置进行结构分析的结果。如图29b的箭头所示，没有观察到图29a中观察到的来源于al2o3的结晶的峰值。此外，在通过xrr测定膜密度时，供应有氩的氧化铝膜的膜密度为2.45g/cm3。由此可知，通过供应氩，可以损坏al2o3的结晶来降低氧化铝膜的膜密度。
[0462]
接着，对供应有氩的氧化铝膜进行湿蚀刻。使用稀释氢氟酸进行湿蚀刻。
[0463]
图30的下段示出供应有氩并没有进行湿蚀刻处理的样品(没有进行蚀刻处理)和供应有氩并进行了处理的样品(进行了蚀刻处理)的截面观察照片。
[0464]
如图30的下段所示，在供应有氩的氧化铝膜中，湿蚀刻进展使得玻璃上的氧化铝膜被去除。由此可知，通过供应氩降低氧化铝膜的结晶性，可以实现氧化铝膜的湿蚀刻。
[0465]
[叠层结构中的氧化铝膜的蚀刻]接着，说明在玻璃衬底上形成相当于栅极绝缘层110、金属氧化物层114f(氧化铝膜)和栅电极112的叠层结构并对氧化铝膜进行湿蚀刻而得到的结果。在此制造两个样品。
[0466]
首先，在玻璃(glass)衬底上形成氧氮化硅(sion)膜(相当于栅极绝缘层110)，在sion膜上通过包含氧的气氛下的溅射法形成厚度大约为50nm的氧化铝(alo
x
)膜(相当于金
属氧化物层114f)。
[0467]
接着，在alo
x
膜上形成钼(mo)膜(相当于栅电极112)。
[0468]
在两个样品中的一个中，将mo膜用作掩模对alo
x
膜供应氩(ar)。在另一个中，不对alo
x
膜供应氩。
[0469]
接着，将mo膜用作掩模对alo
x
膜进行湿蚀刻。使用稀释氢氟酸(dhf)进行湿蚀刻。供应有氩的样品的处理时间为30sec，没供应氩的样品的处理时间为60sec。
[0470]
图31的上段是没供应氩的样品的截面观察照片，下段是没供应氩的样品的截面观察照片。图31的左侧是没有进行湿蚀刻处理的样品(没有进行蚀刻处理)，右侧是进行了处理的样品(进行了蚀刻处理)。
[0471]
如图31的上段所示，没供应氩的alo
x
膜中确认到alo
x
膜中的与mo膜重叠的部分和不与mo膜重叠的部分双方都残留。即，可知湿蚀刻没有进展。另一方面，如图31的下段所示，供应有氩的alo
x
膜中确认到alo
x
膜中的不与mo膜重叠的部分被去除，且只有alo
x
膜中的与mo膜重叠的部分残留。即，可知在alo
x
膜中的供应有氩的部分(不与mo膜重叠的部分)中湿蚀刻进展使得alo
x
膜被去除。此外，还可知alo
x
膜中的没供应氩的部分(与mo膜重叠的部分)中湿蚀刻没有进展。
[0472]
由此可知，通过将mo膜用作掩模对alo
x
膜供应氩，可以使供应有氩的部分(不与mo膜重叠的部分)及没供应氩的部分(与mo膜重叠的部分)的蚀刻速率具有差别。而且，还可知在alo
x
膜中的供应有氩的部分(不与mo膜重叠的部分)中湿蚀刻进展使得alo
x
膜被去除。[符号说明]
[0473]
100：晶体管、100a：晶体管、102：衬底、103：绝缘层、103d：区域、106：导电层、106c：导电层、108：半导体层、108c：半导体层、108n：低电阻区域、110：栅极绝缘层、110d：区域、112：栅电极、112f：导电膜、114：金属氧化物层、114f：金属氧化物层、114g：金属氧化物层、118：绝缘层、120a：导电层、120b：导电层、130a：电容器、130b：电容器、140：杂质元素、141a：开口部、141b：开口部、142：开口部、143：杂质元素、400：像素电路、400el：像素电路、400lc：像素电路、401：电路、401el：电路、401lc：电路、501：像素电路、502：像素部、504：驱动电路部、504a：栅极驱动器、504b：源极驱动器、506：保护电路、507：端子部、550：晶体管、552：晶体管、554：晶体管、560：电容器、562：电容器、570：液晶元件、572：发光元件、700：显示装置、700a：显示装置、700b：显示装置、701：第一衬底、702：像素部、704：源极驱动器、705：第二衬底、706：栅极驱动器、708：fpc端子部、710：信号线、711：布线部、712：密封剂、716：fpc、717：ic、721：源极驱动器ic、722：栅极驱动器、723：fpc、724：印刷电路板、730：绝缘膜、732：密封膜、734：绝缘膜、736：着色膜、738：遮光膜、740：保护层、741：保护层、742：粘合层、743：树脂层、744：绝缘层、745：支撑衬底、746：树脂层、750：晶体管、752：晶体管、760：布线、770：平坦化绝缘膜、772：导电层、773：绝缘层、774：导电层、775：液晶元件、776：液晶层、778：间隔物、780：各向异性导电膜、782：发光元件、786：el层、788：导电膜、790：电容器、6000：显示模块、6001：上盖、6002：下盖、6005：fpc、6006：显示装置、6009：框架、6010：印刷电路板、6011：电池、6015：发光部、6016：受光部、6017a：导光部、6017b：导光部、6018：光、6500：电子设备、6501：框体、6502：显示部、6503：电源按钮、6504：按钮、6505：扬声器、6506：麦克风、6507：相机、6508：光源、6510：保护构件、6511：显示面板、6512：光学构件、6513：触摸传感器面板、6515：fpc、6516：ic、6517：印刷电路板、6518：电池、7000：显示部、7100：电视装置、7101：框
体、7103：支架、7111：遥控操作机、7200：笔记型个人计算机、7211：框体、7212：键盘、7213：指向装置、7214：外部连接端口、7300：数字标牌、7301：框体、7303：扬声器、7311：信息终端设备、7400：数字标牌、7401：柱子、7411：信息终端设备、8000：照相机、8001：框体、8002：显示部、8003：操作按钮、8004：快门按钮、8006：透镜、8100：取景器、8101：框体、8102：显示部、8103：按钮、8200：头戴显示器、8201：安装部、8202：透镜、8203：主体、8204：显示部、8205：电缆、8206：电池、8300：头戴显示器、8301：框体、8302：显示部、8304：固定工具、8305：透镜、9000：框体、9001：显示部、9003：扬声器、9005：操作键、9006：连接端子、9007：传感器、9008：麦克风、9050：图标、9051：信息、9052：信息、9053：信息、9054：信息、9055：铰链、9101：便携式信息终端、9102：便携式信息终端、9200：便携式信息终端、9201：便携式信息终端